DE2342814A1 - Verfahren und vorrichtung zur behandlung von schornsteinabgasen - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur behandlung von schornsteinabgasenInfo
- Publication number
- DE2342814A1 DE2342814A1 DE19732342814 DE2342814A DE2342814A1 DE 2342814 A1 DE2342814 A1 DE 2342814A1 DE 19732342814 DE19732342814 DE 19732342814 DE 2342814 A DE2342814 A DE 2342814A DE 2342814 A1 DE2342814 A1 DE 2342814A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- liquid
- spray
- sludge
- stage
- chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D47/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
- B01D47/06—Spray cleaning
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D47/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
- B01D47/12—Washers with plural different washing sections
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/48—Sulfur compounds
- B01D53/50—Sulfur oxides
- B01D53/501—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
rDERMANN >
"*«·»«»» 2 «■ «■ τ
INNOCENTIASTRASSE 30 TELEFON 45213?
23428H
Alexander Weir, gr.
8229 Billowvista Drive
¥ 73 144
Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Schornsteinabgasen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von 3?abrikabgasen oder sogenannten Schornsteinabgasen
und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung, um Schornsteinabgase naß zu waschen und dabei
von Verunreinigungen zu befreien.
Schornsteinabgase erzeugen verschiedene feste und gasförmige Stoffe, die zur Luftverunreinigung beitragen. Von besonderer
Bedeutung sind dabei die hohen Konzentrationen von Schwefeldioxid, die in Schornsteinabgasen von Fabriken und G-eneratorstationen
gefunden werden, in denen fossile treibstoffe verbrannt werden. Der Gebrauch von Brennstoffen mit geringem
Schwefelanteil würde den Schweifeldioxidausstoß wesentlich
509810/0508
verringern. Der Vorrat an solchen Brennstoffen ist jedoch begrenzt. Darüber hinaus enthalten diese Schornsteinabgase
auch andere in Betracht zu ziehende Verunreinigungen, wie Stickstoffoxide, Staub und Spuren anderer Stoffe, beispielsweise
Vanadium und Quecksilber. Es besteht daher ein momentaner Bedarf nach Anlagen, mit denen die Schwefeldioxid-Emission
stark verringert und mit denen die anderen Verunreinigungen gesteuert werden können.
Verschiedene Verfahren und Anlagen sind in der Vergangenheit benutzt worden, jedoch mit begrenztem Erfolg. Heiße
oder kalte elektrostatische Abscheider, Sack- oder Filterkammern und mechanische Abscheider, wie z. B. Zyklonabscheider,
sind erheblich eingeschränkt auf die Entfernung bestimmter Stoffe. Wascher, insbesondere Naßwascher stellen
das beste Mittel zur Regelung sowohl der festen als auch der gasförmigen Verunreinigungen dar. Verschiedene Bemühungen
sind zur Lösung des Problemes der Schwefeldioxid-Emission unternommen worden. Dazu gehören: Entfernung durch
Oxydation des Schwefeldioxides zum Schwefeltrioxid mittels eines Katalysators, Absorbtion auf einem Bett aus Aktivkohle
oder ähnlichem Material, Reaktion mit trockenen Chemikalien, wie beispielsweise Kalziumoxid, welches gebildet
wird durch Einspritzen von Kalkstein in das Feuer,
509810/0508
23A28H
oder anderen Chemikalien, wie beispielsweise Magnesiumoxid, und Naßwaschen mit einer Vielzahl von Chemikalien
und Waschertypen. Chemikalien, die benutzt worden sind» sind z. B.: Karbonate und Hydroxide des Natriums, Kalzium oder
Magnesium, Ammoniak und Ammoniumhydroxid, organische Amine, wie beispielsweise Diäthanolamin. Die bevorzugte Chemikalie
ist Kalziumoxid oder Kalziumhydroxid wegen seines Reaktionsvermögens
und seines Preises. Jedenfalls treten bei den bekannten Naßwaschern viele Probleme auf, insbesondere bei den
Naßwaschern, die Kalziumhydroxid oder eine Kalkwaschflüssigkeit zum Entfernen des Schwefeldioxids benutzen.
Der übliche Naßwascher ist normalerweise als vertikale Turmkonstruktion
ausgeführt. Diese üblichen Naßwascher besitzen eine QuerSchnittsVerengung für den Durchfluß des zu reinigenden
Gases, normalerweise entweder ein Materialbett oder eine Venturikonstruktion. Diese Verengung im Strömungsweg
durch den Naßwascher ergibt notwendigerweise einen verstärkten fS^Sgg, wenn die Schornsteinabgase durch den Wascher
geführt werden. Dieser Druck|^|f^g kann den Wirkungsgrad
der Fabrik vermindern. Um das Problem des Druckabfalles zu beseitigen, werden bei den bekannten Anlagen mehrere Gebläse
oder andere Vorrichtungen vorgesehen, die zusätzliche Energie verbrauchen und die Strömung des Gases durch den Wascher beschleunigen.
509810/0508
23A28U
Die Bett-Wascher besitzen normalerweise ein gepacktes Bett
eines Materiales wie beispielsweise Marmor oder ein bewegliches Bett eines Materiales, wobei eine versprühte ReaktionS
Waschflüssigkeit im Turm Tröpfchen erzeugt, die abwärts entgegen der Gasströmungsrichtung bzw. im Gegenstrom hierzu
sich bewegen bis auf das Materialbett. In beiden Fällen haben diese Betten eine geometrische Anordnung, auf der
feste Stoffe gesammelt werden, die den Wascher wenigstens teilweise zusetzen und dadurch den Druckabfall über den
Wascher vergrößern.
Das Problem der Verstopfung ist besonders schwerwiegend bei solchen Waschern, die zum Entfernen von Schwefeldioxid
aus Schornsteinabgasen mit Kalk oder Kalziumhydroxid als Reaktionsinittel vorgesehen sind. Das Reaktionsprodukt von
Kalk und Schwefeldioxid ist Kalziumsulfid/Bisulfid, das schnell zum Kalziumsulfat oxydiert, welches als Gips oder
Pariser Gips bekannt ist. Dieser Pariser Gips bildet, wenn .er sich mit Flugasche aus den Schornsteinabgasen vermischen
und absetzen kann, eine betonähnliche Substanz, die den Wascher derart verstopft und zusetzt, daß häufige und ausgedehnte
Betriebsunterbrechungen zur Entfernung dieser Substanz notwendig sind.
509810/0508
23428U
Das Verstopfungsproblem bei diesen Bett-Naßwasehern zur
Regelung der Emission von Schwefeldioxid ist teilweise gelöst worden durch Gebrauch schwach reagierender Reaktionsstoffe
wie beispielsweise Kalkstein, wodurch das gesammelte Dioxid vor der Reaktion entfernt werden kann. Jedoch bedeutet
dieser Übergang zu einem schwach reagierenden Material, daß der Reinigungswirkungsgrad der Anlage reduziert wird. Zusätzlich
treten durch diese Änderung weitere Probleme auf. Beispielsweise ist der Kalksteinschlamm abreibend und verursacht
starke Erosion an Pumpen und Sprühdüsen in der Anlage. Zusätzlich ist ein äußerer Reaktionstank bzw. Verweiltank von
beträchtlicher Größe notwendig, um die verlängerte Reaktionszeit zu schaffen. Außerdem ist Kalkstein in bestimmten Gebieten
schwer zu beschaffen und ist, wenn er zum Antransport verschifft werden muß, weniger ökonomisch als ein Kalk-Reaktionsmittel,
das in entsprechend wirksamer Menge mit wesentlich niedrigeren Kosten verschifft werden kann.
Neben dem vergrößerten Druckabfall und den Betriebsstörungen durch Verstopfung des Bettes bestehen noch weitere Nachteile
bei Naßwaschern mit vertikaler Turmanordnung, bei denen die Waschflüssigkeit in Tröpfchenform im Gegenstrom zum Schornsteinabgas
strömt. Durch den Gegenstrom allein wird ein zusätzlicher Druckabfall bewirkt. Wenn die Größe dieses Naßwaschers
wächst, bewirkt die vertikale Turmanordnung ein
509810/0508
23428H
weiteres Anwachsen des Druckabfalles, wenn der Wirkungsgrad des Waschers erhalten bleiben oder vergrößert werden soll.
Der Wirkungsgrad der Steuerung oder Sammelung von Verunreinigungen
kann als logarithmisches \ferhältnis von Eingangskonzentration zu Ausgangskonzentration von Verunreinigungssubstanz
wie folgt angegeben werden:
1oge C| = κ (L/G) (E/r) (Z) (vt/vd)
Hierbei bedeuten:
C- = Einlaßkonzentration C = Auslaßkonzentration
K = eine numerische Konstante als Umrechnungsfaktor der Einheiten
L/G = Verhältnis des Durchflusses von Flüssigkeit (liquid) zu Gas
E/r = Tröpfchenwirkungsgrad dividiert durch den
Radius des Tröpfchens (droplet efficiency fraction divided by the radius of the droplet)
Z = Höhe des Turmes
ν /ν, = Geschwindigkeitsverhältnis der Absetzgeschwindigkeit
zu der Geschwindigkeit des Tröpfchens relativ zur Rohr- oder Turmwand
Man sieht daher, daß bei einem Gegenstrom-Naßwascher mit vertikalem
Turm ein Anwachsen der Höhe und eine Verringerung des Durchmessers (wegen des Geschwindigkeitsverhältnisses)ein
größeres logarithmisches Verhältnis von Einlaß- zu Auslaßkon-
509810/0 5 08
23428H
zentration ergibt. Für den Durchfluß der Schornsteinabgase bedeutet dies aber, daß eine Verbesserung der Reinigungswirkung mit einem Ansteigen des Druckabfalles im Wascher
verbunden ist.
Dieses Gegenstromsystem im vertikalen Turm erfordert außerdem
eine verhältnismäßig komplizierte Steuerung zur Aufrechterhai tung des richtigen Verhältnisses von Waschflüssigkeitsströmung
zu Schornsteinabgasströmung. Dies bedeutet, daß das Entnehmen von Waschflüssigkeit aus diesem Wascher
zum Teil abhängt von der Abgasdurchströmung und eine Reduzierung der Abgasdurchströmung ein Oberfluten des Waschers
bewirken kann, wenn nicht gleichzeitig eine entsprechende Reduzierung des Waschflüssigkeitsstromes, welcher im Turm
versprüht wird, vorgenommen wird.
Zusätzlich erfordert eine vertikale Turmkonstruktion, wenn sie vergrößert wird, ein Anwachsen der Wandstärke und daher
zusätzliche Konstruktionskosten, die aus Festigkeitsgründen
notwendig sind. Schließlich ist die vertikale Turmkonstruktion auch vom ästhetischen Standpunkt her unerwünscht, dasie
&?■ den Landschaftseindruck zerstört.
Die Naßwascher des Venturityps sind meistens weniger wirkungs-
509810/0508
voll bei der Beseitigung von Verunreinigungen aus Schornsteinabgasen
als die Naßwascher des Betttyps. Überdies weisen diese Wascher oft einen größeren Druckabfall auf. In dem
Venturi-Waseher gelangen die verunreinigten Schornsteinabgase
in das Venturirohr und werden auf eine hohe Geschwindigkeit in dessen Hals beschleunigt, wo sie auf einen Waschflüssigkeitsprühstrahl
treffen, der in Gasrichtung oder entgegen der Gasrichtung gerichtet ist. Dies bewirkt eine Zerstäubung der
Flüssigkeit. Die hohe Differenzgeschwindigkeit zwischen dem Gas und den zerstäubten Tröpfchen verstärkt den Zusammenstoß
der Teilchen mit den kleinen Tröpfchen. Wenn das Gas sich verlangsamt, finden weitere Zusammenstöße und Anlagerungen
der Tröpfchen statt. Nachdem die Verunreinigungen in den Tröpfchen gefangen sind, werden die resultierenden Agglomerate
vom Gasstrom in einem Separator getrennt. Das gewaschene Gas strömt tangential in den Separator, wobei die Drehbewegung
die Flüssigkeitströpfchen gegen die Wand drückt, worauf sie diese Vorrichtung an deren unterem Teil verlassen. Die mit
Verunreinigungen angereicherte Flüssigkeit fließt durch die Schwerkraft zum Boden des Turms, während das Schornsteinabgas
nach oben strömt. Wie schon erwähnt, bewirkt die Verengung durch das Venturirohr einen starken Druckabfall über den
Waseher.Weiterhin ist bei diesem Waschertyp eine Verbesserung
des Reinigungswirkungsgrades abhängig von wachsender Geschwindigkeit im Hals des Rohres, wodurch wiederum ein erhöhter
Druckabfall bewirkt wird.
509810/0508
23428H
Daher ist die wesentliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung
zum Naßwaschen, womit Schwefeldioxid und andere Verunreinigungen von Schornsteinabgasen mit minimalem Anstieg des
Druckabfalles wirkungsvoll entfernt werden können.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Naßwaschen
von Schornsteinabgasen unter Verwendung eines hochreaktiven und im wesentlichen nicht abreibenden Reagensmittels,
wie beispielsweise einer Kalklösung, unter Vermeidung der bei solchen Reagenzien typischen Verstopfungsprobleme.
Die Naßwascher vom Betttyp und vom Venturityp, die bisher benutzt wurden, sind ihrer Natur nach im wesentlichen beschränkt
auf ein bestimmtes Reagens bei einer bestimmten Anlage. Dies ist insofern wesentlich, als verschiedene
Reagenzien zum Entfernen bestimmter Verunreinigungen verschieden gut geeignet sind. Das bedeutet, daß, wenn in einem
einzigen Wascher verschiedene Reagenzien benutzt werdekönnten, eine bessere Entfernung von Stickoxiden und anderen
Spurenelementen aus den Schornsteinabgasen erreicht werden kann, Daher besteht eine weitere Aufgabe der Erfindung darin,ein
Naßwaschverfahren und eine Vorrichtung etes«- zu schaffen,womit
verschiedene Reagenzien in Stufen einer einzigen Anlage be-
509810/0 5 08
nutzt werden können, um verschiedene Verunreinigungen zu
entfernen.
Gemäß dieser und anderer Aufgaben läßt sich die vorliegende Erfindung etwa wie folgt kurz zusammenfassen: Durch eine
unbegrenzt horizontal sich erstreckende Kammer strömen die Schornsteinabgase. Eines oder mehrere Reagenzien, wozu normalerweise
eine Kalklösung zur Entfernung des Schwefeldioxids gehört, werden, vorzugsweise in verschiedenen Stufen, in die
Kammer derart eingesprüht, daß die Flüssigkeitstropfen quer
zur Strömung der Schornsteinabgase sich bewegen. Die mit Verunreinigungen angereicherte Flüssigkeit wird durch den Sprühstrahl
aus der Kammer gewaschen und verläßt diese, um zurückgeführt oder als Abwasser abgeführt zu werden.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Naßwaschen, die verhältnismäßig
billig arbeiten.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Naßwaschen von Schornsteinabgasen,
wobei der Reinigungswirkungsgrad auch bei großen Abgasvolumingfanverändert aufrechterhalten bleibt, während der
Druckabfall über dem Wascher nur minimal ist.
509810/0 5 08
23428H
Diese und andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Figuren, in denen die Erfindung
beispielsweise und schematisch dargestellt ist. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen,
sich horizontal erstreckenden Naßwaschkammer mit mehreren
Stufen,
Fig. 2 einen teilweisen Schnitt nach Linie 2 - 2 in Fig. 1 mit einer bevorzugten Anordnung der Waschflüssigkeitssprühdüsen
in der horizontalen Kammer,
Fig. 3 einen teilweisen Schnitt wie in Fig. 2, jedoch mit einer anderen Anordnung der Sprühdüsen.
Fig. 1 zeigt die Naßwaschvorrichtung 10 mit den verschiedenen
Stufen des erfindungsgemäßen Naßwaschverfahrens. Die Waschvorrichtung
besitzt eine horizontal angeordnete und vorzugsweise zylindrische Kammer 12 mit einem Schornsteingas-Einlaß 14 am
einen Ende und einem Auslaß 16 am anderen Ende. Wie aus den Figuren ersichtlich, stellt die zylindrische Kammer 12 über
ihre Länge einen GasStrömungsweg mit gleichmäßigem unbeschränktem
Querschnitt dar. Die Bedeutung dieses Vorteiles wird aus dem Folgenden ersichtlich:
509810/0508
23428H
Die Schornsteinabgase strömen, geleitet durch die innere zylindrische Wandfläche 18 der Kammer in Richtung des Pfeiles
20. Sie gelangen vorzugsweise senkrecht zu dieser Strömungsrichtung bei 14 in die Kammer hinein. Hierdurch wird ein
Richtungswechsel der Schornsteinabgase beim Eintritt in die
Kammer 12 erzielt, wodurch eine Trägheitsabscheidung fester, im Gas enthaltener Teilchen am Einlaß 14 erzielt wird. Wie
aus Fig. 2 ersichtlich, ist die Mittelachse des Einlasses gegen die Mittelachse der Kammer 12 versetzt, so daß wenigstens
ein Teil des in Richtung des Pfeiles 22 einströmenden Gases
tangential zur zylindrischen Wandfläche 18 einströmt. Hierdurch wird eine Wirbelbewegung des Gases beim Durchströmen
der horizontalen Kammer 12 erreicht, womit eine weitere Trägheitstrennung fester Stoffe und Tröpfchen aus den Schornsteinabgasen
in der Kammer 1.2 sich ergibt. Nachdem die Abgase die Länge der Kammer 12 durchströmt haben, verlassen sie die
Kammer durch den Auslaß 16, der ebenfalls vorzugsweise senkrecht zur Strömungsrichtung des Gases in der Kammer angeordnet
ist. Hierdurch wird noch einmal eine Richtungsänderung der
Schornsteinabgase und damit eine zusätzliche Trägheitsabscheidung fester Stoffe aus dem Abgas beim Verlassen der Kammer 12
erreicht.
Eine Sprühvorrichtung, die im ganzen mit 30 bezeichnet ist, umfaßt eine Vielzahl von Sprühelementen 31, die Waschflüssig-
509810/0508
23428H
keit in die Kammer 12 sprühen. Hierdurch werden Flüssigkeitströpfchen erzeugt, die an mehreren über die Länge der Kammer
verteilten Stellen im wesentlichen den ganzen Querschnitt der Schornsteinabgasströmung überstreichen. Wie in Fig. 1
dargestellt, besitzt jedes Sprühelement 31 eine oder mehrere Sprühdüsen 32 an verschiedenen Stellen entlang der Kammer 12.
Vier solche Stellen bzw. Stufen sind dargestellt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine bestimmte Anzahl von Stufen
beschränkt. Der Gebrauch von mehr als einer Sprühstufe reduziert die Durchflußrate von Waschflüssigkeit durch den
Wascher, die zur Erzielung einer bestimmten Säuberungsrate benötigt wird. Außerdem ist eine Vielzahl von Sprühstufen
dann besonders wünschenswert, wenn die Schornsteinabgase die Waschkammer mit einer verhältnismäßig hohen Temperatur erreichen.
Vorzugsweise ist, wie in Fig. 2 dargestellt, ein Paar Düsen in jeder Stufe an der Oberseite der zylindrischen Wandfläche
vorgesehen, wobei jede dieser Düsen um 45 gegen die lotrechte Mittellinie der Kammer 12 verschoben ist. Es hat sich herausgestellt,
daß diese besondere Position der Düsen 32 in jeder Stufe einen im wesentlichen vollständigen Vorhang bzw. eine
vollständige Schicht von Flussigkeitstropfen über den Querschnitt
der Schornsteingasströmung in der Kammer erzeugt. Jedoch können in besonderen Fällenmehr oder weniger Düsen in
509810/0508
23428H
jeder Stufe oder in einer besonderen Stufe in der Kammer 12 angeordnet sein. Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit nur einer einzigen Düse
32 in einer bzw. mehreren Stufen. Wo eine einzige Düse 32 benutzt wird, ist es normalerweise wünschenswert diese Düse
am obersten Punkt der zylindrischen Wandfläche 18 in der
vertikalen Mittellinie der Kammer anzuordnen. Es sollte beachtet werden, daß auf jeden Fall die Düsen 32 eine verhältnismäßig
enge Sprühschicht im wesentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung der Schornsteinabgase in der Kammer versprühen,
wie die Linien 34 andeuten. Während normalerweise eine quer zur Gasströmung gerichtete Sprührichtung vorzuziehen
ist, da dadurch die Vermischung mit dem Sprühstrahl anderer Stufen vermieden wird, kann es in bestimmten Fällen vorteilhaft
sein, den Sprühstrahl in anderen Richtungen auszurichten. Beispielsweise ist es bei der Durchströmung mit sehr großen
Gasvolumina wünschenswert, den Sprühstrahl teilweise in Gegenstromrichtung
auszurichten, damit das Problem der sogenannten "Nebelübertragung", bei dem Sprühtröpfchen durch die Schornsteinabgase
aus der Waschkammer herausgetragen werden, vermieden wird. Dieses ist ein Problem, das häufig bei Venturi-Wasehern
auftritt, bei denen der Sprühstrahl in Richtung des Gasstromes gerichtet ist.
Einen wesentlichen Vorteil der vorliegenden Erfindung stellt
509810/0508
23A28H
der selbstwaschende Effekt dar. Ein verhältnismäßig großes
Volumen von Waschflüssigkeit wird durch die Düse oder die Düsen jeder Stufe gesprüht, wobei die Flüssigkeitströpfchen
sich quer durch die Kammer 12 bewegen und auf der Wandfläche 18 aufprallen. Wenn die Flüssigkeitströpfchen sich quer zur
Kammer 12 bewegen, bewirken sie den Waschvorgang der Schornsteinabgase,
die diese Tröpfchen passieren, durch Absorbtion von Verunreinigungen. Die Verbindung von verunreinigenden
Stoffen und flüssigem Waschreagens erzeugt einen flüssigen Schlamm, der, da die Wandfläche 18 zylindrisch ist und unter
dem Einfluß der Schwerkraft,abwärtsströmt zum Boden der Wandfläche.
Der ganze Schlamm, der sonst auf der Wandfläche sitzenbleiben würde, wird von dieser sowohl unter dem Einfluß
der Schwerkraft als auch durch den Wascheffekt der nachfolgenden, auf der Wand auftretenden Flüssigkeitströpfchen beseitigt«
Eine Abflußvorrichtung 40 erstreckt sich von der horizontalen Kammer 12 nach unten. Sie entfernt aus der Kammer den flüssigen
Schlamm, der zum Boden der Kammer geflossen oder gewaschen worden ist. Vorzugsweise besitzt die Abflußvorrichtung ein
Auslaufrohr 42 an jeder Stufe der Kammer, welches in der
Längsachse der Kammer gegenüber dem Sprühelement 31 angeordnet ist. Jedes Auslaufrohr bringt den Flüssigkeitsschlamm von der
Kammer 12 durch ein unteres offenes Ende 44 in einen offenen Schlammbehälter 46. Die Auslaufrohre sind nicht notwendig,
509810/0 5 08
23428H
sie sind aber wünschenswert, da sie das Spritzen verhindern.
Wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, sind am Boden der Kammer 12
vertikal erstreckte Trennwände 47 zur Trennung der Stufen vorgesehen. Diese Trennwände sind nicht notwendig und können
in bestimmten Fällen eingespart werden. Sie steuern die Strömung der Flüssigkeit in der Kammer. Wenn eine Vielzahl von
Stufen vorgesehen ist, wie dies Fig. 1 darstellt, werden vorzugsweise
getrennte Schlammbehälter 46 für jedes Auslaufrohr 42 vorgesehen. Eine Überlaufleitung 49 verbindet vorzugsweise
die verschiedenen Schiammbehälter, wodurch eine komplizierte
Steuerung der erforderlichen Pumpen vermieden wird, was im Folgenden näher erläutert wird. Zusätzlich ist noch ein Auslaufrohr
49a vorgesehen, das Material vom Auslaßende 16 der Kammer 12 zu einem Schlammbehälter 46 fördert.
Es ist eine Vielzahl von Stufen dargestellt. Hierbei muß jedoch bemerkt werden, daß in der dargestellten Ausführungsform der Erfindung alle diese Stufen Teil eines geschlossenen
Zyklus für ein einziges Reagensmittel sind. Im Folgenden wird dieser Zyklus beschrieben, es wird daran anschließend aber
gezeigt werden, daß die Erfindung auch in einer einzigen Anlage mit mehreren verschiedenen Reagens-Zyklen verwirklicht werden
kann. Zurückkommend auf den bestimmten Reagens-Zyklus gemäß Fig. 1, muß bemerkt werden, daß in diesem besonderen Fall Kalk
509810/0508
23A28U
in den Zyklus 50 in einem Mischbehälter 52 eingebracht wird. In diesem wird der Kalk in Lösung gebracht bzw. in einen
Schlamm verwandelt, der die Waschflüssigkeit 54 bildet. Diese Waschflüssigkeit 54 enthält normalerweise Kalziumhydroxid
oder hydratisierten Kalk. Jede Waschflüssigkeit 54 wird durch eine Rohrleitung 56 und ein Ventil 58 einer Pumpe 60 zugeführt. Die Pumpe 60 befördert die Waschflüssigkeit durch eine Rohrleitung 62 zu dem Sprühelement 31 bzw. in diesem Falle zu dem Düsenpaar 32 in der Stufe 4 der Waschkammer 12. Die Stufe 4 befindet sich normalerweise direkt neben dem Auslaßende 16 der Kammer. Die Waschflüssigkeit wird in Stufe 4 durch die
Düsen 32 in einem Sprühvorhang quer zur Kammer 12 und somit
quer zum Weg der Schornsteinabgase ausgesprüht. Wenn die Sprühtröpfchen mit Kalziumhydroxid den die Stufe 4 der Kammer durchströmenden Gasstrom durchsetzen, bewirken sie den sogenannten Waschvorgang, bei dem sie feste, im Abgas enthaltene Teilchen absorbieren und außerdem verunreinigende Gase durch chemische Reaktion mit diesen aufnehmen.
Schlamm verwandelt, der die Waschflüssigkeit 54 bildet. Diese Waschflüssigkeit 54 enthält normalerweise Kalziumhydroxid
oder hydratisierten Kalk. Jede Waschflüssigkeit 54 wird durch eine Rohrleitung 56 und ein Ventil 58 einer Pumpe 60 zugeführt. Die Pumpe 60 befördert die Waschflüssigkeit durch eine Rohrleitung 62 zu dem Sprühelement 31 bzw. in diesem Falle zu dem Düsenpaar 32 in der Stufe 4 der Waschkammer 12. Die Stufe 4 befindet sich normalerweise direkt neben dem Auslaßende 16 der Kammer. Die Waschflüssigkeit wird in Stufe 4 durch die
Düsen 32 in einem Sprühvorhang quer zur Kammer 12 und somit
quer zum Weg der Schornsteinabgase ausgesprüht. Wenn die Sprühtröpfchen mit Kalziumhydroxid den die Stufe 4 der Kammer durchströmenden Gasstrom durchsetzen, bewirken sie den sogenannten Waschvorgang, bei dem sie feste, im Abgas enthaltene Teilchen absorbieren und außerdem verunreinigende Gase durch chemische Reaktion mit diesen aufnehmen.
In diesem besonderen Falle reagiert die Kalziumhydroxid enthaltende
Waschflüssigkeit sehr bereitwillig mit dem Schwefeldioxid
der Schornsteinabgase unter Produktion von Kalziumsulfid/ Bisulfid, welches anschließend zu Kalziumsulfat oxydiert wird,
das als Gips bzw. Pariser Gips bezeichnet wird. Dieses Reaktions-
509810/0508
23428U
produkt von kalkhaltiger Waschflüssigkeit und Schwefeldioxid bildet zusammen mit festen Stoffen, wie beispielsweise Flugasche,
und gesammelten Sprühtropfen den Flüssigkeitsschlamm. Dieser Schlamm bildet, wenn man ihn sich absetzen läßt, eine
betonähnliche Substanz, die die Naßwascher vom Bett-Typ verstopft. Bei dem erfindungsgemäßen Naßwascher wird der Schlamm
jedoch von der zylindrischen Wandfläche 18 der Kammer durch
die nachfolgend auftreffenden Tröpfchen abgewaschen und fließt an der Wandfläche 18 zum Boden der Kammer herab, wo er durch
das Auslaufrohr 42 der Stufe 4 der Kammer abgeführt wird.
Das Auslaufrohr 42 befördert den Schlamm in den Schlammbehälter 46. Der Schlamm von Stufe 4 gelangt aus dem Schlammbehälter
durch eine Leitung 64 und ein Ventil 66 zu einer Pumpe 68. Dieser Flüssigkeitsschlamm, der noch immer eine beträchtliche
Menge unverbrauchten Kalziumhydroxids enthält, wird durch die Pumpe 68 unter Druck über eine Rohrleitung 70 den Düsen
32 der Stufe 3 zugeführt. Die Düsen 32 versprühen den Schlamm durch die Stufe 3 der Kammer und durch die dort hindurchströmenden
Gase zur Aufnahme weiterer fester und gasförmiger Verunreinigungen. Der resultierende Schlamm wird aus Stufe 3 der
Kammer durch ein Auslaufrohr 42 in derselben Weise wie bei Stufe 4 abgeführt.
Nach Auslaufen in den Schlammtank 46 gelangt der Schlamm durch
509810/0508
2342BH
eine Leitung 72 und ein Ventil 74 zu einer Pumpe 76. Danach
transportiert die Pumpe 76 den Schlamm unter Druck durch eine Rohrleitung 78 zu den Düsen 32 von Stufe 2, in der sich die
Wasch- und Entleerungsvorgänge wiederholen. Der Schlamm von Stufe 2 gelangt in einen Schlammbehälter 46 und wird von dort
durch eine Rohrleitung und ein Ventil 82 einer Pumpe 84 zugeführt.
Die Pumpe 84 befördert den Schlamm von Stufe 2 unter Druck durch eine Rohrleitung 86 zu den Düsen 32 der vordersten
Stufe 1, die normalerweise an das Einlaßende 14 der Waschkammer
grenzt. Hier wird der Schlamm wiederum quer zur Kammer versprüht und ein Waschvorgang des Abgases, das durch diese
Kammer strömt, erzielt. Ebenfalls wird der Schlamm aus der Kammer herausgewaschen und in einen Schlammbehälter 46 transportiert.
Der Schlamm von Stufe 1 wird aus dem Schlammbehälter 46 durch eine Leitung 88 und ein Ventil 90 einer Pumpe 92 zugeführt.
Danach wird der Schlamm durch eine Rückflußleitung gepumpt. In der Rückflußleitung 94 ist bei 96 ein konventioneller
Abscheider zum Abscheiden von festen Stoffen aus dem Schlamm vorgesehen, beispielsweise eine Zentrifuge, ein Filter,oder
ein Klärwerk. Die abgeschiedenen festen Stoffe werden durch eine Leitung 98 einem Absetzbehälter 100 zugeführt, wo diese
gesammelt werden, während die Flüssigkeit durch die Rückflußleitung
weiterströmt in den Mischtank 52, von wo sie wiederum
zum Versprühen in den verschiedenen Stufen der Waschkammer 12 verwendbar ist.
5098 107 0.5 08
23428U
Steuerungsvorrichtungen (nicht dargestellt) sind im Zyklus 50 vorgesehen, vorzugsweise in Verbindung mit dem Schlammauslaß
in Stufe 1, zur Regelung des pH der Kalkwaschflüssigkeit, damit ein vorbestimmtes stöchiometrisches Verhältnis bei der Kalziumhydroxid-Schwefeldioxidreaktion
eingehalten wird. Es hat sich herausgestellt, daß eine stöchiometrische Kalklösung im Bereich
zwischen 1,0 und 2,0 und vorzugsweise bei 1,5 für eine Flüssigkeitsdurchflußrate
in jeder Stufe von 38 bis 190 l/min und eine Gasdurchflußrate von etwa 30 m /min, wobei die Kalkwaschflüssigkeit
von der stromaufwärts liegenden Stufe leicht sauer ist (pH zwischen 6,0 und 7,0 und vorzugsweise bei 6,5), besonders
wirkungsvoll zum Entfernen von Schwefeldioxid aus Schornsteinabgasen ist.
Zusammenfassend muß festgestellt werden, daß die Schornsteinabgase
die Waschkammer 12 nach Einlaß in diese in horizontaler Richtung passieren, wobei sie eine Wirbelbewegung in Richtung
auf den Auslaß 16 hin vollführen. In den vier Stufen der Kammer wird eine Kalziumhydroxid enthaltende Waschflüssigkeit
in Nebelschirmen versprüht, welche quer zur Richtung der Schornsteinabgase gerichtet sind und dadurch das Waschen der
Gase von festen und gasförmigen Verunreinigungen bewirken. Wie
bereits erläutert, absorbieren die Flussigkeitströpfchen der
Waschflüssigkeit Verunreinigungen und reagieren mit verunrei-
509810/05 08
nigenden Gasen. Prinzipiell besteht diese Reaktion in einer
Reaktion des Kalziumhydroxids mit dem Schwefeldioxid, das in
den Schornsteinabgasen enthalten ist. Dabei wird Kalziumsulfid/ Bisulfid erzeugt. Es wird jedoch wahrscheinlich auch eine
zumindest teilweise Reaktion unter Einbeziehung von Stickoxiden herbeigeführt, welche ebenfalls in den Schornsteinabgasen
enthalten sind. Die Verbindung der Waschflüssigkeit mit den Verunreinigungen ergibt einen flüssigen Schlamm, der durch
die Sprühstrahlen von der zylindrischen Wandfläche 18 der Kammer zu deren Boden heruntergewaschen wird. Der Schlamm wird
aus der Kammer 12 in einen Schlammbehälter entfernt und von
dort zum Versprühen der nächsten Stufe zugeführt, bis er den Schlammtank der Stufe 1 am Eingang der Waschkammer erreicht.
Von diesem Schlammbehälter 46 gelangt der flüssige Schlamm in einer Rückleitung zurück zum Mischbehälter 52, nachdem
feste Stoffe in einen Absetzbehälter ausgeschieden worden sind. Während dieses Vorganges wird das stöchiometrische Verhältnis
auf einem bestimmten Wert gehalten, um die Kalkwaschflüssigkeit bei maximaler Wirksamkeit zu halten.
Wie schon erwähnt, wird Kalk als Reagens für das Naßwaschen
von Schornsteinabgasen mit hoher Konzentration von Schwefeldioxid normalerweise vorgezogen. Jedoch ist die Erfindung
nicht beschränkt auf dieses spezielle Reagens oder irgendein spezielles Reagens zur Absorbtion von Verunreinigung in zu
509810/0.5 08
23428U
waschenden Gasen, zu welchen Reagenzien Brackwasser und Kalksteinschlamm gehören, die ebenfalls in dem oben beschriebenen
Zyklus 50 benutzt werden können.
Das folgende spezielle Beispiel des obigen Zyklus wird als spezielles Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, ohne
den Rahmen der Erfindung jedoch einzuschränken. Abgas von einem Ofen, der mit Kohle niedrigen Schwefelgehalts befeuert wird
oder von einem Ofen, der mit einer Mischung von Erdgas und wasserhaltiger Kohle befeuert wird, welche Kohle durch das
verbrannte Erdgas befeuchtet wird und/oder als Kohleschlamm zugeführt wird, wird durch einen Lufterhitzer geführt. Hierbei
muß bemerkt werden, daß das Abgas etwas mit Luft verdünnt ist. Dieses Abgas passiert dann einen elektrostatischen Abscheider,
der den größten Teil der Flugasche entfernt. Danach besitzt das nun als Waschereinlaßgas bezeichnete Gas eine Temperatur
von 107° C (225° F) und einen absoluten Druck von 0,980 atm.abs.
(29,4 in Hg abs.) und enthält etwa 400 ppm SO2 und 0,441 gr/m3
(0,0125 gr/SCF) suspendierter Flugasche (mit einer Teilchengröße zwischen 0,2 und 10 Mikron im Durchmesser). Die Zusammensetzung
dieser suspendierten Flugasche ist etwa 53 % SiO2,
21 % Al2O3, 6 % Fe2°3» wobei die restlichen 20 Gew.I aus
Oxiden anderer Metalle in kleinen Mengen bestehen.
Jede Minute gelangen 30,88245 kg (68,08414 pounds) dieses Gases
509810/0508
23428H
in den Wascher. Sie enthalten 0,000689 kg (0,00152 lbs.)
suspendierter Flugasche (d.h. 0,441 gr/m3 (0,0125 gr/SCF))
und 0,02746 kg (0,06053 lbs.) SO2 (d.h. 400 Volumen ppm)
und 4,7182 kg (10.402 lbs.) CO2, 2,574 kg (5,675 lbs.) O2,
2,220 kg (4,895 lbs.) H7O, 21,323 kg (47,009 lbs.) N0,
0,01592 kg (0,03511 lbs.) NO und 0,00271 kg (0,00598 lbs.) NO2-In
jeder Stufe wird das flüssige Reagenz in die zylindrische Waschkammer mit einem Durchsatz von 142 l/min (37,5 GPM) eingesprüht.
Daher gelangt die obige Menge Gas bei ihrem ersten Schritt durch die Waschkammer in Kontakt mit 142 1 (37,5 gallons)
einer wässrigen Kalklösung (deren pH auf 6,5 am Ausgang des Waschers eingestellt ist), welche durch eine Düse mit einem
Einlaßdruck von 0,70 kg/cm Oberdruck (10 psi gage) versprüht
wird. Das Gas wird ein zweites Mal mit 142 l/min (37,5 gallons per minute) der wässrigen Kalklösung kontaktiert, dann ein
viertes Mal mit 142 l/min (37,5 GPM) der Kalklösung und schließlich in der vierten Stufe mit 142 l/min (37,5 GPM)
der Kalklösung.
Der Druckabfall des Gases durch den Wascher beträgt 5 'mm Wassersäule. Die Temperatur am Auslaß beträgt 49° C (120° F).
31,14378 kg/min (68,66027 lbs. per minute) des Gases verlassen
•z
den Wascher mit einer Geschwindigkeit von etwa 30 m /min (1.000 cu. ft./min) (der Durchmesser des zylindrischen Waschers
beträgt etwa 56 cm (22 inches)). Jede Minute verlassen den
509810/0508
23428U
Wascher 0,00020 kg (0,00042 lbs.) suspendierter Flugascheteilchen
(der^burchmesser kleiner ist als 0,3 Mikron), d. h.
0,12 g/m3 (0,0034 gr/SCF), 0,00125 kg (0,00276 lbs.) SO2,
d. h. 18 ppm (Volumen) ebenso wie 4,718 kg (10,402 lbs.) CO2,
2,574 kg (5,675 lbs.) O2, 2,508 kg (5,530 lbs.) H2O,
21,323 kg (47,009 lbs.) N2, 0,01592 kg (0,03511 lbs.) NO und
0,00271 kg (0,00598 lbs.) NO2.
Daher kann man sehen, daß 0,288 kg/min (0,635 lbs/minute) H2O
von dem Gas absorbiert werden und 0,02620 kg/min (0,05777 lbs/ minute) SO2 und 0,000499 kg/min (0,00110 lbs/minute) Flugasche
in der Waschflüssigkeit enthalten sind.
Vorläufige Daten zeigen, daß im wesentlichen kein CO2, O2
oder N2 mit dieser Waschflüssigkeit entfernt wird. Die Löslichkeit
von N2 ist so gering, daß der gelöste Betrag im Vergleich
zu dem im Gas befindlichen N2 vernachlässigt werden kann,
Die Löslichkeit von O2 ist ebenfalls gering. Allerdings reagiert
ein gewisser Betrag von O2 mit dem Kalziumsulfid in der
Waschflüssigkeit zu Kalziumsulfat. Der maximale Betrag, mit dem diese Umsetzung stattfindet, ist etwa OJ0O6531 kg/min
(0,0144 lbs./minute), welcher Betrag klein ist gegenüber den
2,574 kg/min (5,675 lbs/minute) O2 im Gas, so daß der gesamte
Prozentsatz O2 im Gas nicht wesentlich verändert wird. Ein gewisser
Teil der 0,00271 kg/min (0,00598 lbs/minute) NO2 wird
509810/0508
23428H
in der Waschflüssigkeit absorbiert. Absorption oder Desorption
von CO2 findet in bzw. aus der Waschflüssigkeit statt in Abhängigkeit
von dem pH der Waschflüssigkeit. Hierbei existiert eine Pufferzone in dem pH-Berexh, der sich als Optimum zur S0~-
Entfernung herausgestellt hat (d.h. pH = 6,5). Folglich tritt keine wesentliche Änderung im CO^-Gehalt des Gases auf. Ersichtlich
ergeben vier Waschstufen mit einem Verhältnis von Flüssigkeit zu Gas von 142 l/min (37,5 GPM) zu 30 m3/min
(1000 CFM) eine Verringerung des SO2-Gehaltes im Gas von 400 ppm
auf 18 ppm, wobei der Staubanteil verringert wird von 0,441 gr/m (0,0125 gr/SCF) auf 0,12 g/m3 (0,0034 gr/SCF).
Der flüssige Schlamm, der den Wascher in jeder Stufe verläßt, wird in einem 190 1 Behälter gesammelt, so daß eine Verweilzeit
von 45 Sekunden zwischen zwei Stufen erhalten wird. Der pH der Flüssigkeit beträgt beim Verlassen der ersten Stufe in diesem
Behälter 6,5. Nach der durchschnittlichen Verweilzeit von 45 Sekunden werden 98 I dieser 142 l/min (37,5 GPM) Flüssigkeit
(d.h. also 139 l/min (36,75 GPM)) zu einem Mischbehälter gepumpt, wo eine ausreichende Menge Kalk zugesetzt wird, um den
pH in dem Behälter der ersten Stufe auf 6,5 einzustellen. Es wurde gefunden,daß stöchiometrische Mengen (d.h. etwa 0,023 kg/min
(0,051 lbs/minute) CaO) ausreichend sind. Zu dieser Zeit wird genügend Wasser zugegeben, etwa 3,113 kg/min (6,864 lbs/minute),
509810/0508
23428H
um den Verlust von 2,8 kg/min (6,2 lbs/minute) der flüssigen
Lösung auszugleichen, der dadurch entsteht, daß Wasser in einer Menge von 0,288 kg/min (0,635 lbs/minute) vom Gas aufgenommen
wird und ebenfalls Wasser in einer Menge von etwa 0,013 kg/min (0,029 lbs/minute) mit dem Kalziumsulfid / Sulfat-Gemisch
entfernt wird. Die hier entstehende Mischung wird mit 142 l/min (37,5 GPM) vom Mischtank zu den Düsen der vierten
Stufe gepumpt. Beim Verlassen dieser Stufe gelangt die Flüssigkeit in den 190 1 (50 gallons)-Behälter unter dieser Stufe.
Die Flüssigkeit von diesem Behälter wird mit 142 l/min (37,5 GPM) zu den Düsen der zweiten Stufe gepumpt. Beim Verlassen dieser
Stufe wird die Flüssigkeit in den vertikalen Behälter unterhalb der zweiten Gasstufe abgeleitet. Die Flüssigkeit von diesem
Behälter wird mit einer Geschwindigkeit von 142 l/min (37,5 GPM) zu den Düsen der ersten Stufe geführt. Von dieser Stufe gelangt
die Flüssigkeit in den vertikalen Behälter unterhalb dieser Stufe, wo der pH , wie schon beschrieben, mit 6,5 gemessen
wird.
Das Verfahren arbeitet daher kontinuierlich, wobei 142 1 (37,5 gallons) Flüssigkeit pro Minute durch den Wascher gepumpt
werden, wobei vier Stufen im Gegenstrom durchlaufen werden. 139 1 (36,75 gallons) werden zurückgeführt und 3 1
(0,75 gallons) pro Minute werden zusammen mit 73 % der Flugasche und 95,5 I des SO2 in Form von Kalziumsulfid und Sulfat
ausgeschieden.
509810/0508
23428Η
Dieses feste Material (hauptsächlich CaSO.) wird von der Flüssigkeit in üblicher Weise abgeschieden, während die verbleibende
Flüssigkeit in den Mischbehälter zurückgeführt wird. Dabei wird durch Zufuhr von Wasser der Wasserverlust ausgeglichen,
so daß 142 l/min. (37,5 GMP) zirkuliert werden können.
Festes Material fällt etwa in einer Menge von 0,0005 kg/min (0,0011 Ib/min) Flugasche und 0,0558 kg/min (0,123 Ib/min) CaSO4
an. Hydrationswasser in einer Menge von 0,013 kg/min (0,029 lb/min) ebenso wie im Schlamm enthaltenes Wasser in Höhe von
20 % trägt ebenfalls zum Gewicht bei, so daß 0,082 kg/min (0,18 lb/min) an Schlamm die Anlage verlassen.
Zusammengefaßt ergibt sich, daß sehr niedrige Absolutwerte von SO2 (18 ppm) und Flugasche (0,12 g/m3 (0,0034 gr/SCF))
beim Gebrauch der Erfindung erhalten werden, wobei der Druckabfall
des Gases 5 mm (0,2 inches) Wassersäule beträgt und das Verhältnis von Flüssigkeit zu Gas pro Stufe für vier Stufen
142 l/min (37,5 GPM) zu 30 m3/min (1000 CFM) beträgt. Ein Verstopfen
des Gasdurchlasses oder der Flüssigkeitsleitungen ist auch nach einer Testperiode von 6 Monaten nicht aufgetreten.
Wie schon erwähnt, ist die Erfindung nicht auf ein bestimmtes Reagenz oder auf einen einzigen Reaktionszyklus beschränkt. Mit
geringen Änderungen der Vorrichtung und ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen, kann die Waschkammer so erweitert werden,
509810/050Ö
23428U
daß sie auch eine oder mehrere Stufen mit einem anderen Reagenz umfaßt. Diese Reagenzien würden durch einen getrennten
Zyklus, ähnlich dem beschriebenen Kalkzyklus zugeführt. Dies bedeutet, der Zyklus umfaßt einen getrennten Mischtank und
einen oder mehrere ScMammbehälter entsprechend der vorgesehenen Anzahl von Stufen. Wie bei dem beschriebenen Zyklus wird das
Reagenz von dem Mischtank oder einem Schlammtank zu der Düse oder den Düsen einer Stufe gepumpt und quer zur Kammer versprüht,
demzufolge auch quer zur Strömungsrichtung der Schornsteinabgase.
Hierdurch wird bei der betreffenden Stufe das Waschen und das Entfernen des Schlammes aus dieser Stufe in
derselben Weise erreicht wie bei dem beschriebenen Zyklus. Vorzugsweise wird der flüssige Schlamm von der ersten Stufe
zum Mischtank zurückgeführt, nachdem Feststoffe ausgeschieden sind. Hierbei muß bemerkt werden, daß der horizontale Gegenstromwascher
besonders für ein solches Verfahren mit mehreren Reagenzien geeignet ist, da bei diesem Wascher die Sprühstrahlen
der einzelnen Stufen sich nicht vermischen, wie dies bei vertikalen Turmwaschern auftritt. Da Verstopfungen vermieden
werden, können viele verschiedene Reagenzien benutzt werden.
Ein solches Verfahren mit mehreren Reagenzien und eine Vorrichtung
zum Durchführen eines solchen Verfahrens könnten sehr nützlich bei der Beseitigung sowohl von S(^ als auch von NO aus
509810/0508
- 23 ■■
23428U
Schornsteinabgasen sein. In diesem Fall würde in einem Zyklus eine Kalklösung als Reagenz benutzt werden zum Entfernen von
SO2,und in einem weiteren Zyklus würde als Reagenz H2O2 oder
KMnO, als Reagenz zur Entfernung von NO benutzt werden. Dieses
Verfahren beruht auf der Oxydation von NO zu NO2 mit Chemikalien
wie beispielsweise H2O7 oder KMnO. mit nachfolgender Obsorption
von NO2 durch Wasser.
Mit einem vielstufigen Zyklus mit mehreren getrennteil Reagenzien
im horizontalen Gegenstromwascher der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine bestimmte Substanz in einer früheren
Stufe zu entfernen, sodann in den nächsten Stufen SO2
zu entfernen und in späteren Stufen die Oxide des Stickstoffes zu entfernen. Es ist auch möglich, durch Waschen mit einer
basischen Lösung und nachfolgendes Waschen mit einer Sauren Lösung Spuren von Elementen zu beseitigen, die sonst mit den
Schornsteinabgasen emittiert würden.
Von besonderer Bedeutung bei der oben beschriebenen vorliegenden Erfindung ist die Kammer mit freiem Durchgang für die Schornsteinabgase.
Dies bedeutet, daß die Abgase ohne Widerstand durch die Kammer hindurchströmen, wenn man von den Sprühstrahlen
absieht. Wie oben dargelegt, ermöglicht die Erfindung eine sehr gute Reinigung der Schornsteinabgase von Verunreinigungen,
509810/0508
23428H
wobei der Druckabfall während des Waschens auf Grund des unbehinderten Durchflusses durch die Waschkammer sehr niedrig
ist. Weiterhin kann gezeigt werden, daß der Reinigungseffekt
beibehalten oder sogar vergrößert wird, wenn das durchgesetzte Gasvolumen vergrößert wird. Hierbei erhöht sich der Druckabfall
nicht. Der Reinigungswirkungsgrad der Anlage kann als logarithmisches Verhältnis von Eingangskonzentration zu Ausgangskonzentration
von Verunreinigungssubstanz wie folgt angegeben werden:
Hierbei bedeuten:
Ci
L/G E/r
K (L/G) (E/r) (D)
Einlaßkonzentration Auslaßkonzentration
eine numerische Konstante als Umrechnungsfaktor der Einheiten
Verhältnis des Durchflusses von Flüssigkeit (liquid) zu Gas
Tröpfchenwirkungsgrad dividiert durch den Radius des Tröpfchens (droplet efficiency
fraction divided by the radius of the droplet)
Durchmesser der Waschkammer bzw. -Röhre.
Zum Vergrößern des Reinigungswirkungsgrades muß also der Durchmesser
der Waschkammer vergrößert werden, wenn alle anderen Faktoren gleichbleiben. Auf jeden Fall wird aber durch eine
509810/0508
23428U
Vergrößerung des Durchmessers der Waschkammer der Druckabfall der Schornsteinabgase verringert, so daß derselbe Reinigungswirkungsgrad bei einem erfindungsgemäßen Naßwascher mit einem
niedrigeren Druckabfall erzielt werden kann. Dies steht in direktem Gegensatz zu den bekannten Naßwaschern, bei denen
ein Ansteigen des Reinigungswirkungsgrades mit einem Ansteigen des Druckabfalles verbunden ist.
Von ähnlicher Bedeutung ist der Selbstreinigungseffekt der vorliegenden Erfindung. Dies ist besonders bedeutungsvoll,
wenn ein Kalkreagenz zum Entfernen von Schwefeldioxid aus Schornsteinabgasen benutzt wird, da das erhaltene Produkt,
wenn es sich absetzen kann, eine betonähnliche Substanz bildet, die den Wascher verstopft und zusetzt. Da der Schlamm aus der
Waschkammer herausgeschlemmt wird, hat er nicht genug Zeit zum Absetzen und zum Verstopfen. Außerdem verhindert die Geschwindigkeit,
mit der die Flüssigkeit in einem Zyklus durch die Anlage gepumpt wird, das vorzeitige Absetzen in den Schlammbehälter.
Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem Gebrauch von Kalziumhydroxid als Waschflüssigkeit, da die
Entfernung des Schwefeldioxids, außer dem Fehlen von Verstopfungen,
eine wirkungsvolle Kontrolle durch Einhalten eines be-
509810/0508
23428H
stimmten stöchiometrischen Verhältnisses ergibt, wobei die
Gefährdung der Anlage durch den Gebrauch einer stark abschleifenden Flüssigkeit vermieden wird. Es wird hierbei das Luftverschmutzungsproblem
ohne die Schaffung eines Wasserverschmutzungsproblemes
gelöst. Dieser ttztere Vorteil wird dadurch erhalten, daß das Abfallmaterial aus der Reaktion des
Kalziumhydroxids mit dem Schwefeldioxid in fester Form anfällt. Dies steht im Gegensatz zu den Abfallprodukten, die entstehen,
wenn Natriumverbindungen benutzt werden.
Der horizontale Gegenstromwascher der vorliegenden Erfindung
erlaubt außerdem die Benutzung verschiedener Reagenzien in einer einzigen Anlage. Zusätzlich sorgt die horizontale Anordnung
für niedrige Konstruktionskosten, da das Eigengewicht der Anlage nicht wie bei einer vertikalen Anordnung gehalten werden
muß. Auch vom ästhetischen Standpunkt her ist eine horizontale Anlage vorteilhaft.
509810/0508
Claims (64)
1.,/Vorrichtung zur Behandlung von Schornsteinabgasen, gekennzeichnet
durch:
eine langgestreckte Kammer mit einem Einlaß an einem Ende zum Einlaß von Schornsteinabgasen und einem Auslaß am anderen
Ende zum Auslassen der Schornsteinabgase mit einem dazwischen im wesentlichen horizontal angeordneten Strömungsweg für die
hindurchströmenden Schornsteinabgase, der über seine ganze Länge von gleichmäßigem und ungehindertem Querschnitt ist,
und eine Vorrichtung zur Förderung eines flüssigen Reagenzmittels in diese Kammer, so daß dieses flüssige Reagenzmittel
in Kontakt mit den vom Einlaß zum Auslaß strömenden Schornsteinabg«en
gelangt, wobei in den Schornsteinabgasen enthaltene Verunreinigungen durch Absorption in dem flüssigen Reagenzmittel,
das sich mit den Gasen in Kontakt befindet, absorbiert werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Förderung aus einer Sprühvorrichtung zum Versprühen
des flüssigen Reagenzmittels in die Kammer hinein
509810/0508
- .Vi- -
23428H
besteht, durch die wenigstens in einer Stufe zwischen dem Einlaß und dem Auslaß der Querschnitt des Strömungsweges mit Sprühtröpfchen des flüssigen Reagenzmittels
durchsetzt wird, welche die Verunreinigungen aus den hindurchströmenden Schornsteinabgasen absorbieren.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühvorrichtung aus mehreren Sprühelementen besteht, die
in der Kammer über die Länge verteilt angeordnet sind und das flüssige Reagenzmittel durch die Kammer versprühen, wodurch
in mehreren Stufen der Querschnitt des Strömungsweges mit Sprühtröpfchen durchsetzt wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühvorrichtung das flüssige Reagenzmittel im wesentlichen
senkrecht zum Strömungsweg versprüht.
5. Vorrichtung zum Naßwaschen von Schornsteinabgasen, gekennzeichnet
durch:
eine langgestreckte Kammer mit einem Einlaß an einem Ende zum Einlassen der Schornsteinabgase, einem Auslaß am anderen
Ende zum Auslassen der Schornsteinabgase und einer Wandung, die dazwischen einen im wesentlichen horizontal verlatifenden
50981 0/0508
Strömungsweg für die Schornsteinabgase definiert, der auf
seiner ganzen Länge einen gleichmäßigen und unbeschränkten Querschnitt besitzt,
eine Vorrichtung zum Versprühen eines flüssigen Reagenzmittels durch die Kammer zum möglichst vollständigen Durchsetzen des
Durchflußquerschnittes in wenigstens einer Stufe zwischen dem Einlaß und dem Auslaß mit Sprühtröpfchen des flüssigen
Reagenzmittels, wodurch Verunreinigungen in den Schornsteinabgasen nach Absorption in den Sprühtröpfchen entfernt werden
und eine Abflußvorrichtung am Boden der Wandung zum Abfließen der mit Verunreinigungen angereicherten Flüssigkeit, die auf
der Wandung auftrifft und von dieser zu den Abflußvorrichtungen
hin unter dem Einfluß der Schwerkraft und der Waschwirkung durch die nachfolgend auftreffenden Sprühtröpfchen
befördert wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühvorrichtung mehrere in die Kammer hineinragende Sprühelemente
besitzt, die über deren Länge verteilt sind und durch die an mehreren Stufen der Querschnitt des Strömungsweges
mit Sprühtröpfchen durchsetzt wird.
509810/0508
23A28H
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Sprühelement wenigstens eine Sprühdüse besitzt, die
oberhalb der horizontalen Mittellinie der Wandung angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Sprühelement eine einzelne Sprühdüse an der obersten
Stelle der Wandung besitzt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Sprühelement ein Paar Sprühdüsen besitzt, von denen die
eine um 45 gegen die oberste Stelle der Wandung nach einer Seite und die andere um 45° nach der anderen Seite versetzt
ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Abflußvorrichtung mehrere Öffnungen im Boden der Wandung
besitzt, die im wesentlichen den Spruhelementen gegenüber
angeordnet sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflußvorrichtung an jeder Öffnung eine mit dieser in
Verbindung stehende abwärts führende Rohrleitung aufweist.
509810/050 8
23A28U
12. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß und der Auslaß im wesentlichen senkrecht zur
Achse der Wandung gerichtet sind, wodurch die Schornsteinabgase beim Eintritt in den Strömungsweg und beim Verlassen
ihre Richtung ändern müssen, wodurch eine teilweise Trägheitsabs
ehe idung fester, in den Schornsteinabgasen enthaltener Verunreinigungsstoffe erzielt wird.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden der Kammer in der Nähe des Auslasses eine Vorrichtung
vorgesehen ist, die aus den Schornsteinabgasen abgeschiedene Verunreinigungsstoffe aus der Kammer entfernt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung als ununterbrochener Zylinder ausgeführt ist,
welcher einen Strömungsweg kreisförmigen Querschnitts definiert und außerdem eine nach unten schräg abfallende
Oberfläche bildet, auf der die mit Verunreinigungen angereicherte Flüssigkeit auftrifft.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des Einlasses im wesentlichen senkrecht zur Achse
der zylindrischen Wandung gerichtet ist und gegen diese versetzt ist, so daß wenigstens ein Teil der Schornsteinabgase
509810/050 8
- 33 -
23428U
beim Einlaß in die Kammer tangential zu der Wandung gerichtet
ist, wodurch bewirkt wird, daß die Schornsteinabgase auf ihrem Strömungsweg eine Drehbewegung ausführen.
16. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß vertikale Trennelemente quer über den Boden der Wandung
vorgesehen sind, durch die der Fluß der mit Verunreinigungen angereicherten Flüssigkeit gesteuert wird.
17. Vorrichtung zum Naßwaschen von Schornsteinabgasen mit
einem oder mehreren flüssigen Reagenzmitteln, gekennzeichnet durch:
eine langgestreckte Kammer mit einem Einlaß an ihrem einen Ende zum Einlassen der Schornsteinabgase, einem Auslaß an
dem anderen Ende zum Auslassen der gewaschenen Schornsteinabgase und einer Wandung, die zwischen dem Einlaß und dem
Auslaß einen sich im wesentlichen horizontal erstreckenden Strömungsweg für die hindurchströmenden Schornsteinabgase
definiert,
eine Vorrichtung zum Versprühen wenigstens eines flüssigen Reagenzmittels quer zur Kammer mit einem Mischtank, der
flüssiges Reagenzmittel enthält, damit verbundenen Pumpvorrichtungen und mit wenigstens einem Sprühelement in
509810/0508
23A28H
Verbindung mit dem Strömungsweg, wobei die Pumpvorrichtung
das flüssige Reagenzmittel unter Druck dem Sprühelement zuführt und das Sprühelement das flüssige Reagenzmittel
durch den Strömungsweg hindurch versprüht, wobei die so erzeugten Sprühtröpfchen den wesentlichen Querschnitt des
Strömungsweges an wenigstens einer Stufe durchdringen und Verunreinigungen absorbieren, die in den hindurchströmenden
Schornsteinabgasen enthalten sind,
eine Abflußvorrichtung am Boden der Kammer zum Abfließen der mit Verunreinigungen angereicherten Flüssigkeit, die auf die
Wandung auftrifft und von dieser zu der Abflußvorrichtung
unter dem Einfluß der Schwerkraft und der Waschwirkung der nachfolgend auftreffenden Flussigkeitströpfchen bewegt wird
und einen Behälter, der in Verbindung mit der Abflußvorrichtung die als flüssiger Schlamm auftretende angereicherte
Flüssigkeit aufnimmt.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß
mehrere Sprühelemente über die Länge der Wandung verteilt sind, so daß Sprühtröpfchen an mehreren Stellen den Querschnitt
des Strömungsweges durchsetzen.
509810/0508
23428H
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
die Abflußvorrichtung getrennte Abflußelemente für jede
Sprühstufe besitzt und eine Vorrichtung zur Förderung des das flüssige Reagenzmittel enthaltenden flüssigen Schlammes
vom Abfluß einer Sprühstufe zum Sprühelement wenigstens einer weiteren Sprühstufe.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpvorrichtung das flüssige Reagenzmittel von dem Mischbehälter
zu einem der Sprühelemente an einer Stufe befördert und daß eine zusätzliche Pumpvorrichtung vorgesehen
ist zur Beförderung des flüssigen Schlammes und des darin enthaltenen flüssigen Reagenzmittels von einer Schlammbehältervorrichtung
zu wenigstens einem der Sprühelemente einer anderen Stufe.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlammbehältervorrichtung mehrere getrennte Behälter
besitzt, von denen jeder mit der Abflußvorrichtung in Verbindung steht und daß die zusätzliche Pumpvorrichtung flüssigen
Schlamm und darin enthaltenes flüssiges Reagenzmittel von wenigstens einigen der Schlammbehälter zu allen anderen
Sprühelementen der anderen Stufen befördert.
509810/0508
23428H
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zur Beförderung des flüssigen Schlammes
von einem Schlammbehälter zum Mischbehälter nach Abscheiden
der Feststoffe vorgesehen ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflußvorrichtung eine Abflußöffnung in jeder Stufe besitzt
zum Abfließen des flüssigen Schlammes an jeder Stufe in einen getrennten Schlammbehälter.
24. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlammbehältervorrichtung mehrere getrennte Schlammbehälter
besitzt, von denen jeder den flüssigen Schlamm einer der Sprühstufen aufnimmt, daß die Pumpvorrichtung das
flüssige Reagenzmittel von dem Mischbehälter zu der stromabwärts liegenden Sprühstufe befördert und daß zusätzliche
Pumpvorrichtungen den flüssigen Schlamm mit darin enthaltenem flüssigen Reagenzmittel, der von den stromabwärts von der
stromaufwärts gelegenen Sprühstufe gelegenen Sprühstufen abfließt zu der nächsten stromaufwärts gelegenen Sprühstufe
pumpen.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß eine
ist weitere Pumpvorrichtung vorgesehen gcitKi, zur Förderung des
flüssigen Schlammes vom Abfluß der stromaufwärts gelegenen Sprühstufe zum Mischbehälter, wodurch ein geschlossener
50981 0/0508
23428H
Zyklus für ein flüssiges Reagenzmittel geschaffen wird.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung vorgesehen ist zum Ausscheiden fester
Stoffe aus dem flüssigen Schlamm, der aus der stromaufwärts gelegenen Sprühstufe abfließt, vor der Rückführung in den
Mischbehälter.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß diese Vorrichtung zum Ausscheiden fester Stoffe einen Abscheider
besitzt, eine Abführleitung zum Abführen der festen Stoffe und einen Absetzbehälter, der mit der Abführleitung in
Verbindung steht, zum Sammeln der festen Stoffe.
28. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Pumpvorrichtung aus mehreren Pumpen besteht,
die jeweils in Verbindung mit einem der Schlammbehälter und einem der Sprühelemente stehen,
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß eine Pumpe vorgesehen ist, die mit dem Mischbehälter und
dem Schlammbehälter in Verbindung steht, welcher den Schlamm aus der stromaufwärts gelegenen Sprühstufe erhält.
50981 0/0508
30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß
Ventile zwischen jedem Schlammbehälter und der jeweils zugehörigen Pumpe angeordnet sind.
31. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß eine Überlaufleitung die Schlammbehälter miteinander verbindet
und das Oberfließen von flüssigem Schlamm in diesen Behältern verhindert.
32. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß
jeder Schlammbehälter nach oben zur Atmosphäre hin offen ist und die Abflußvorrichtung mehrerer Auslaufrohre besitzt, die
zu jeweils einem der Schlammbehälter führen, um das Spritzen von aus der Kammer auslaufendem Schlamm zu verhindern.
33. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Vorrichtung zur Regelung des pH des flüssigen Reagenzmittels vorgesehen ist, welche ein Steuerelement besitzt, das
mit dem flüssigen Schlamm in Verbindung steht, der aus der stromaufwärts liegenden Sprühstufe ausläuft.
34. Vorrichtung nach.Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
die Sprühvorrichtung mehrere Mischbehälter für jeweils verschiedene flüssige Reagenzmittel besitzt, ferner je eine mit
509810/0508
23428U
einem Mischtank verbundene Pumpvorrichtung und wenigstens ein Sprühelement in Verbindung mit jeder dieser Pumpvorrichtungen
zum Versprühen des flüssigen Reagenzmittels in den Strömungsweg, wobei jede Pumpvorrichtung flüssiges
Reagenzmittel aus dem zugehörigen Mischbehälter unter Druck zu einem der Sprühelemente pumpt, wodurch Sprühstufen für
verschiedene flüssige Reagenzmittel geschaffen werden.
35. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlammbehältervorrichtung mehrere getrennte Schlammbehälter
besitzt, von denen wenigstens einer zur Aufnahme des abfließenden flüssigen Schlammes von den Sprühstufen
für ein bestimmtes flüssiges Reagenzmittel vorgesehen ist.
36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung vorgesehen ist zum Befördern des flüssigen
Schlammes mit einem bestimmten flüssigen Reagenzmittel von dem entsprechenden Schlammbehälter zu dem zugehörigen Mischbehälter.
37. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,daß
die Wandung zylindrisch ist und einen Strömungsweg mit über die ganze Länge gleichmäßigem kreisförmigem Querschnitt
bildet.
509810/0508
38. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Sprüheleraent wenigstens eine Sprühdüse besitzt, die
zugeführtes flüssiges Reagenzmittel im wesentlichen senkrecht zum Strömungsweg und daher in Querrichtung zur Richtung der
hindurchgeführten Schornsteinabgase versprüht.
39. Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüse derart ausgebildet Bt, daß sie einen Schirm
von Sprühtropfen erzeugt.
40. Verfahren zum Behandeln von Schornsteinabgasen, gekennzeichnet
durch die folgenden Schritte:
Hindurchleiten der Schornsteinabgase in im wesentlichen horizontaler
Richtung durch einen vorgesehenen Strömungsweg mit über seine Länge gleichförmigem Querschnitt
und Kontaktieren der Schornsteinabgase in dem Strömungsweg mit wenigstens einem flüssigen Reagenzmittel, das in den
Schornsteinabgasen enthaltene Verunreinigungen absorbiert.
41. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß als flüssiges Reagenzmittel Kalziumhydroxid benutzt wird.
42. Verfahren nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß das
50981 0/0508
23428H
stöchiometrische Verhältnis von Kalziumhydroxid als Reagenz
zu dem Schwefeldioxid in den Schornsteinabgasen für die Kalziumhydroxid-Schwefeldioxidreaktion im Bereich von 1,0
bis 2,0 gehalten wird.
43. Verfahren nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß das stöchiometrische Verhältnis vorzugsweise bei 1,5 liegt.
44. Verfahren nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Reagenzmittel durch den Strömungsweg fließt mit einer
Geschwindigkeit von etwa 38 bis 190 l/min (10-50 GPM) bei einer Strömungsgeschwindigkeit der Schornsteinabgase von etwa
30 m3/min (1000 CFM).
45. Verfahren nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Reagenzmittel vorzugsweise mit 142 l/min (37,5 GPM)
bei einer Strömungsgeschwindigkeit der Gase von 30 m /min (1000 CFM) strömt.
46. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Kontaktierung das flüssige Reagenzmittel durch den Strömungsweg
gesprüht wird, um in wenigstens einer Stufe den Strömungsbereich mit flüssigen Sprühtröpfchen des Reagenzmittels
zum Absorbieren der Verunreinigungen aus den Schorn-
509810/0508
23428H
Steinabgasen möglichst vollständig zu durchsetzen.
47. Verfahren nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Reagenzmittel im wesentlichen senkrecht zur Richtung
der Schornsteinabgase versprüht wird.
48. Verfahren nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Reagenzmittel in mehreren über die Länge des Strömungsweges
verteilten Stufen durch diesen gesprüht wird.
49. Verfahren nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit des flüssigen Reagenzmittels in
jeder Stufe etwa 38 bis 190 l/min (10-50 GPM) beträgt bei einer Geschwindigkeit der Schornsteinabgase von etwa 30 m /min
(1000 CFM) .
50. Verfahren nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit des flüssigen Reagenzmi.ttels in
jeder Stufe vorzugsweise 142 l/min (37,5 GPM) beträgt bei einer Strömungsgeschwindigkeit der Gase von 30 m /min
(1000 CFM).
51. Verfahren nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß verschiedene
flüssige Reagenzmittel in verschiedenen, an unter-
509810/0508
23428U
schiedlichen Stellen angeordneten Stufen durch den Strömungsweg gesprüht werden.
52. Verfahren nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß eines dieser flüssigen Reagenzmittel Kalziumhydroxid ist.
53. Verfahren nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß eines der flüssigen Reagenzmittel Wasserstoffperoxid ist.
54. Verfahren nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß eines der flüssigen Reagenzmittel Kaliumpermanganat ist.
55. Verfahren nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühflüssigkeit durch den Strömungsweg mit einer Geschwindigkeit
von etwa 38 bis 190 l/min (10-50 GPM) bei einer Gasgeschwindigkeit
von etwa 30 m /min (1000 CFM) gepumpt wird.
56. Verfahren nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des flüssigen Reagenzmittels vorzugsweise
142 l/min (37,5 GPM) beträgt bei einer Geschwindigkeit der Schornsteinabgase von 30 m /min (1000 CFM).
57. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige, mit Schwefeldioxid reagierende Reagenzmittel an
wenigstens einer Stufe in den Strömungsweg gesprüht wird und
509810/0508
23428H
daß ein flüssiges, mit Stickoxid reagierendes Reagenzmittel
in wenigstens einer anderen Stufe in den Strömungsweg gesprüht wird.
58. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß Kalziumhydroxid als flüssiges Reagenzmittel in den Strömungsweg
an wenigstens einer Stelle eingesprüht wird und daß Wasserstoffperoxid als flüssiges Reagenzmittel an einer
gegenüber der Stufe zum Versprühen von Kalziumhydroxid
stromabwärts gelegenen Stelle eingesprüht wird.
59. Verfahren zum Naßwaschen von Schornsteinabgasen, gekennzeichnet
durch die folgenden Schritte:
Hindurchleiten der Schornsteinabgase in im wesentlichen
horizontaler Richtung durch eine Kammer, die einen Strömungsweg für die Schornsteinabgase bildet,
Einsprühen von flüssigen Reagenzmitteln quer zur Kammer und durch den Strömungsweg zum möglichst vollständigen
Durchsetzen des Querschnittes des Strömungsweges mit flüssigen Sprühtröpfchen an wenigstens einer Stelle, wodurch in
den Schornsteinabgasen enthaltene Verunreinigungen in den Sprühtröpfchen absorbiert werden,
509810/0508
- so -
Ausschwemmen der mit Verunreinigungen angereicherten, auf der Oberfläche der Kammer auftreffenden Flüssigkeit durch
den nachfolgend auftreffenden Flüssigkeitssprühnebel, so daß
die mit Verunreinigungen angereicherte Flüssigkeit zum Boden der Kammer fließt
und Abfließen der zum Boden der Kammer hingeschwemmten, mit
Verunreinigungen angereicherten Flüssigkeit aus der Kammer.
60. Verfahren nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit in mehreren Stufen quer zur Kammer versprüht wird,
61. Verfahren nach Anspruch 60, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Verunreinigungen angereicherte Flüssigkeit, die aus jeder
der Sprühstufen abläuft, mit Ausnahme einer Sprühstufe von allen diesen Stufen zu der jeweils nächst folgenden Stufe gepumpt
und dort durch den Strömungsweg versprüht wird.
62. Verfahren nach Anspruch 61, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine Sprühstufe die am weitesten stromaufwärts gelegene
Sprühstufe ist und daß die jeweils nächst folgenden Sprühstufen stromaufwärts von den Sprühstufen liegen, von denen
die Flüssigkeit abfließt.
63. Verfahren nach Anspruch 62, dadurch gekennzeichnet, daß die
509810/0508
mit Verunreinigungen angereicherte Flüssigkeit, die von der am weitesten stromaufwärts gelegenen Stufe abfließt,
zu der am weitesten stromabwärts gelegenen Stufe zurückgeführt wird.
64. Verfahren nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit in vier Stufen quer zur Kammer versprüht wird.
509810/0508.
Si
Leerseite
ORIGINAL INSPECTED
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732342814 DE2342814A1 (de) | 1972-03-24 | 1973-08-24 | Verfahren und vorrichtung zur behandlung von schornsteinabgasen |
US06/042,915 US4481170A (en) | 1972-03-24 | 1979-05-29 | Apparatus for treating stack gases |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/237,812 US3948608A (en) | 1972-03-24 | 1972-03-24 | Apparatus for treating stack gases |
DE19732342814 DE2342814A1 (de) | 1972-03-24 | 1973-08-24 | Verfahren und vorrichtung zur behandlung von schornsteinabgasen |
US06/042,915 US4481170A (en) | 1972-03-24 | 1979-05-29 | Apparatus for treating stack gases |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2342814A1 true DE2342814A1 (de) | 1975-03-06 |
DE2342814C2 DE2342814C2 (de) | 1987-10-08 |
Family
ID=37744151
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19732342814 Granted DE2342814A1 (de) | 1972-03-24 | 1973-08-24 | Verfahren und vorrichtung zur behandlung von schornsteinabgasen |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4481170A (de) |
DE (1) | DE2342814A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0045218A1 (de) * | 1980-07-30 | 1982-02-03 | Haden Drysys International Limited | Vorrichtung zum Abscheiden von Lösungsmitteln aus der Luft |
DE4016468A1 (de) * | 1990-05-22 | 1991-11-28 | Passavant Werke | Verfahren und anlage zur thermischen entsorgung von klaerschlaemmen |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5270015A (en) * | 1986-11-07 | 1993-12-14 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Apparatus for removing sulfur from sulfur containing gases |
US5401481A (en) * | 1986-11-10 | 1995-03-28 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Processes for removing acid components from gas streams |
US5795548A (en) * | 1996-03-08 | 1998-08-18 | Mcdermott Technology, Inc. | Flue gas desulfurization method and apparatus |
CN111036056A (zh) * | 2018-10-11 | 2020-04-21 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种尾气处理装置 |
CN110833736B (zh) * | 2019-11-26 | 2022-02-22 | 江西晶昊盐化有限公司 | 一种并联预处理式两级湿法除尘方法及其应用 |
US11214489B1 (en) * | 2020-11-28 | 2022-01-04 | Ceres Technology, LLC | Crossflow scrubbing method and apparatus to produce a product such as potassium thiosulfate or ammonium thiosulfate |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2998097A (en) * | 1957-11-18 | 1961-08-29 | James M Baxter | Smoke consumer |
DE1671393A1 (de) * | 1968-01-26 | 1971-09-09 | Erren Rudolf Arnold | Vorrichtung zum Ausscheiden von festen,fluechtigen und gasfoermigen Bestandteilen aus Abgasen und Abluftmengen |
DE2140130B2 (de) * | 1971-08-10 | 1976-05-06 | Kosar, Franz, Pri Celju (Jugoslawien) | Vorrichtung zum entfernen von russ und gasen aus abluft |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US879149A (en) * | 1906-12-15 | 1908-02-18 | Eric Maxwell Francis | Device for purifying products of combustion and oxidation. |
US1908782A (en) * | 1929-07-16 | 1933-05-16 | London Power Company Ltd | Apparatus for the treatment of flue gases and the like |
US1985010A (en) * | 1932-11-23 | 1934-12-18 | Berkhuijsen Eric Henri | Apparatus for bringing liquids and gases into intimate contact |
US2215707A (en) * | 1938-09-19 | 1940-09-24 | Matanovich-Manov Mateo | Stack gas smoke control apparatus |
US2833528A (en) * | 1955-11-22 | 1958-05-06 | Otto A Schroeder | Smoke consumer |
US3119675A (en) * | 1960-11-10 | 1964-01-28 | Gallagher Kaiser Corp | Spray booth |
US3390869A (en) * | 1966-11-16 | 1968-07-02 | Alliger Howard | Spray-type soot eliminator |
US3522000A (en) * | 1967-09-06 | 1970-07-28 | Chillum Sheet Metal Inc | Method and apparatus for cooling and purifying gaseous products of combustion |
FR2086574A5 (de) * | 1970-04-02 | 1971-12-31 | Pechiney Saint Gobain | |
US3616597A (en) * | 1970-05-11 | 1971-11-02 | Solomon L Stewart | Method for treating and purifying air |
-
1973
- 1973-08-24 DE DE19732342814 patent/DE2342814A1/de active Granted
-
1979
- 1979-05-29 US US06/042,915 patent/US4481170A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2998097A (en) * | 1957-11-18 | 1961-08-29 | James M Baxter | Smoke consumer |
DE1671393A1 (de) * | 1968-01-26 | 1971-09-09 | Erren Rudolf Arnold | Vorrichtung zum Ausscheiden von festen,fluechtigen und gasfoermigen Bestandteilen aus Abgasen und Abluftmengen |
DE2140130B2 (de) * | 1971-08-10 | 1976-05-06 | Kosar, Franz, Pri Celju (Jugoslawien) | Vorrichtung zum entfernen von russ und gasen aus abluft |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0045218A1 (de) * | 1980-07-30 | 1982-02-03 | Haden Drysys International Limited | Vorrichtung zum Abscheiden von Lösungsmitteln aus der Luft |
DE4016468A1 (de) * | 1990-05-22 | 1991-11-28 | Passavant Werke | Verfahren und anlage zur thermischen entsorgung von klaerschlaemmen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2342814C2 (de) | 1987-10-08 |
US4481170A (en) | 1984-11-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102007050904B4 (de) | Anlage und Verfahren zur Reinigung von Rauchgasen | |
DE2708497C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Verunreinigungen aus einem Abgas | |
DE2215177C3 (de) | Verfahren zur Behandlung von schwefeldioxid enthalteden Abgasen | |
DE3881315T2 (de) | Nassentschwefelungsverfahren zur Behandlung von Abgasen. | |
AT402264B (de) | Verfahren und einrichtung zur nassen abscheidung saurer gase | |
DE2222561C3 (de) | Verfahren zum Waschen eines Gases mit einer Flüssigkeit | |
DE19731062A1 (de) | Verfahren zum Entfernen von Schwefeloxiden aus Rauchgasen | |
DE2705903A1 (de) | Horizontale gas-spruehreinigungsvorrichtung | |
DE2532373A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum reinigen von rauchgasen und anderen abgasen, die schwefeldioxyd enthalten | |
DE68918706T2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur trockenentfernung von verunreinigungen aus gasströmen. | |
DE1542314B2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur entfernung von schwefeloxiden aus abgasen | |
DE2519996A1 (de) | Vorrichtung und verfahren zum inberuehrungbringen zweier fluide | |
DE2325733C2 (de) | Verfahren zur Abtrennung gasförmiger Schwefeloxide aus Gasströmen | |
DE2304496A1 (de) | Verfahren zur so tief 2-entfernung | |
DE2404361C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von schwefelwasserstoffhaltigem Gas | |
DE69103747T2 (de) | Methode und vorrichtung zur reinigung von abgasen. | |
DE3609025A1 (de) | Verfahren zur verringerung der so(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)-emission von mit fossilen brennstoffen befeuerten kesseln | |
DE2847047A1 (de) | Verfahren zur entschwefelung schwefelhaltiger prozessgase | |
DE2342814A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur behandlung von schornsteinabgasen | |
EP0205866A1 (de) | Verfahren zur trockenen Reinigung von Rauchgasen | |
DE2363793B2 (de) | Verfahren zur Entfernung von schwefelhaltigen Gasen aus Abgasen | |
CH617867A5 (de) | ||
DE4405010C2 (de) | Verfahren zur Reinigung eines Verbrennungsabgases | |
DE3516419A1 (de) | Verfahren und anlage zur reinigung von rauchgas | |
DE102009039590B4 (de) | Anlage zur Reinigung eines Gases von Schwefelwasserstoff |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |