DE2352030A1

DE2352030A1 - Einrichtung zum kuehlen und waschen von rauchgasen

Info

Publication number: DE2352030A1
Application number: DE19732352030
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Staesche
Original assignee: Koppers Wistra Ofenbau GmbH
Current assignee: Koppers Wistra Ofenbau GmbH
Priority date: 1973-10-17
Filing date: 1973-10-17
Publication date: 1975-04-24

Description

Düsseldorf,, den 16. 10. 1973 N 4591/W Vo/Wi.

Koppers-Wietra-Ofenbau Gesellschaft mit beschränkter Haftung,

4000 Düeseldori-HQSrdt, Wiesenstrasse 134

Einrichtung zum Kühlen und Waschen von Rauchgasen.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Kühlen und Waschen von Rauchgasen, insbesondere solchen aus Müllverbrennungsanlagen.

Bei der Behandlung von verunreinigten Rauchgasen aus Ysrbrennungsprozessen, bei denen keine Kessel und Wärmeaustauscher zur Energiegewinnung nachgeschaltet sind_s muss eine Kühlstufe vorgesehen werden» um die Rauchgase auf die für die Behandluag erforderliche Temperatur abzukühlen. Bei Müllverbrennungsanlagen beispielsweise fallen die Rauchgase mit einer Temperatur von 750 - 1.000 ° C an. Sie sind staub, ■ beladen und enthalten gasförmige Schadstoffe wie Salzsäure, Schwefeldioxid, Fluorwasserstoff. Die Stäube werden im Filter entfernt, wobei die günstigste Filtertemperatur im Bereich von 200 = 300 ^β C liegt. Die Schadgase können nur in Rauchgaswaschanlagen auf zulässige Emissionskonzentration reduziert werden, wobei der Waschprozess im Bereich der Sättigungetemperatur (65 - 75 ' C) vorgenommen wird.

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Zwischen dem Verbrennungsofen und der Gasbehandlung werden als Kühlstufe bisher Verdampfungskühler eingesetzt, in denen mittels Einspritzwasser, welches vollkommen verdampft, die Temperatur abgebaut wird. Diese Verdampfungskühler weisen jedoch verschiedene Nachteile auf. So bedingt die Sicherstellung der vollkommenen Verdampfung, d.h. entsprechende Verweilzeit des Rauchgas -Wasserdampf -Ge mis ehe s im Verdampfungskühler, ein grosses Volumen. Es rnusc ferner Einspritzwasser auf feinste Tröpfchengrösse versprüht werden, weshalb Hochdruckdüsen erforderlich sind und die Pumpeinrichtung einen entsprechenden Leistungeaufwand erfordert. Zufolge dieser Hochdruckdüsen, die mit etwa 20 - 25 atü betrieben werden, muss Wasser hohen Reinheitsgrades verwendet werden. Darüber hinaus sind bedingt durch die Schadgas zusammensetzung besondere Massnahmen gegen Korrosion und teilweise der Einsatz von Son der materialien erforderlich. Ea ist ferner eine aufwendige Regelung notwendig, die ebenfalls zu hohen Investitions- und Betriebskosten bei Verwendung eines Verdampfungskühler führt- Ein verfahrenstechnischer Nachteil ist schliesslich darin zu sehen, dass die Rauchgase stark mit Wasserdampf angereichert werden, was bei bestimmten klimatischen Bedingungen zu einer sichtbaren Wasserdampffahne am Schornsteinaustritt führen kann.

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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Kühlen und Waschen von Rauchgasen zu schaffen, die ebenfalls mit Wag = aer arbeitet, die jedoch nicht die vorerwähnten Nachteile des bisher benutzten Verdampfungskühlers aufweist.

Die erfindungsgemässe Einrichtung ist gekennzeichnet durch einen Sättigungskühler, dessen Gasaustritt mit einer eine Teilmenge des zu behandelnden Rauchgases abzweigenden Leitung verbunden ist und zu einem Trockenabscheider führt, der seinerseits gasaustrittsseitig mit einem Wascher in Verbindung steht. Die Erfindung sieht ferner vor, dass zwischen dem Sättigungskühler und dem Trockenabscheider ein Tropfenabscheider sowie eine Mischkammer für das im Sättigungskühler behandelte Rauchgas und die vor diesem abgessweigte unbehandelte Rauchgasteilmenge vorgesehen sind.

Bei der erfindungsgemSssen Einrichtung durchströmt im Normalbetrieb der grössere Teil des zu behandelnden Rauchgases, das eine Temperatur von etwa 750 '» 1.000 ° C aufweist, den Sättigungskühler und wird mittels Einspritzwassers auf Sättigungstemperatur (etwa 65 - 75 ° C) abgekühlt. Dabei wird bereits eine teilweise Entstaubung des Rauchgashauptstromes erreicht, da der Kühler mit Wasserüberschuss arbeitet und die eingebundenen Staubteilchen mit dem überschüssigen Wasser abflies*en. Die gesattigten Gase passieren anschliessend einen Tropfenabscheider und werden

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dann mit der Rauchgasteilmenge, die vor dem Sättigungskühler abgezweigt worden ist, in der Mischkammer innig vermischt, wobei sich eine Rauchgastemperatur von etwa 200 ° C einstellt.

Bei der Verwendung eines Sättigungskühlers an Stelle eines Verdampfungskühlers ergeben sich folgende Vorteile : Der Sättigungskühler ist volumenmäseig wesentlich kleiner als ein Verdampfungskühler gleicher Leistung. Für die Wasserbedüsung ist ein Druck von etwa 1-2 atü ausreichend, wodurch eine erhebliche Einsparung an elektrischer Energie erreicht wird. Ferner haben die Einspritzdüsen einen grossen Querschnitt, so dass mit verschmutztem Wasser bzw. Uberschusswasser aus dem Kühler im Kreislaufbetrieb gefahren werden kann. Da der Kühler vollkommen nass gefahren wird und überall niedrige Wandtemperaturen herrschen, ist auseerdem ein einfacher und haltbarer Korrosionsschutz (z. B. Gummierung) anwendbar, und Korrosionen sind praktisch ausgeschlossen. Das gilt auch für den nachgeschalteten Tropfenabscheider. Der hinter dem Sättigungskühler vorgesehene Trockenabscheider (Filteranlage) kann wesentlich kleiner ausgelegt werden, da im Sättigungsteil grobe Stäube bereits bis zu etwa 50 % ausgeschieden werden und die Wasserdampfaufnahme im Sättigungsktihler im Vergleich zum Verdampfungskühler wesentlich geringer ist. Durch die geringe Wasserdampfaufnahme der Gase im Sättigungskühler ist schliesslich die mögliche Sichtbarkeit eines Wasserdampffahne am Schornsteinauetritt geringer.

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Nach Passieren des Trockenabscheiders

werden die Rauchgase mit einer Temperatur von etwa 200 " C dem Wascher zugeführt, der beispielsweise aus Vor sättiger, Venturieinsatz und Tropfenabscheider besteht.

Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung ist zwischen Sättigungskühler und Wascher eine direkte Verbindung herstellbar, während die Verbindungen vom Sättigungskühler zum Trockenabscheider einerseits und von diesem zum Wascher andererseits absperrbar sind. Durch diese Ausbildung der erfindungegemäseen Einrichtung ist die Rauchgasbehandlung ohne Staubabscheidung im Trockenabscheider möglich. Von dieser Fahrweise wird man Gebrauch machen, wenn im Rauchgas vergleiche weise wenig Stäube enthalten sind oder wenn eine Trockenabscheidung aus verfahrenstechnischen Gründen nicht erwünscht ist.

Schliesslich kann nach einem Merkmal der Erfindung der Sättigungekühler oberhalb des Waschers vorgesehen sein und mit diesem eine bauliche Einheit bilden.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht. Darin ist mit 1 der Rauchgasgesamtstrom bezeichnet, der aus einer hier nicht dargestellten Müllverbrennungsanlage stammen kann. Der grössere Teilstrom I¹ gelangt in den Sättigungskühler 2, während der kleinere Teilstrom 1" in die Umgehungsleitung 3 einströmt, die ein Stellglied 4 aufweist. Im

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Sättigungskühler mit der Bedüsungseinrichtung 5, dem Boden 6, der darin vorgesehenen öffnung 7 mit Verschluss 8 und dem Wasserabfluss 9 wird der Teilstrom 1' auf Sättigungstemperatur abgekühlt. Diese Rauchgasteilmenge verläset den Sättigungskühler durch die Austritts -öffnung 10 und gelangt in den Tropfenabs scheider 11 und von dort in die Mischkammer 12. Hier wird der Teilstrom 1' mit dem kleineren Teilstrom 1 " gemischt, wobei über das Stellglied 4 die Teilstrommenge 1 " in Abhängigkeit von der gewünschten Eintrittstemperatur in den Trokkenabscheider 13 geregelt wird. Nach Passieren des Trockenabscheiders wird das Mischgas 1 a dan Rauchgas was eher 14 zugeführt, der im vorliegenden Fall eine Bedüsungseinrichtung 15, einen Zwischenboden 16, einen Wasserablauf 17, einen Venturieineatz 18, einen Boden 19 mit Wasserablauf 20 und einen Tropfenabscheider 21 aufweist. Das gereinigte Rauchgas Ib verliest den Wascher 14 durch den Austritt 22.

Wie bereite ausgeführt, ist der Betrieb der erfindungsgemässen Einrichtung auch ohne Benutzung des Trockenabscheiders möglich. In diesem Falle werden Stellglied 4 und Kühleraustritts öffnung 10 geschlossen, die Durchtrittsöffnung 7 zwischen Sättigungskühler 2 und Wascher 14 wird dagegen geöffnet. Die gesamte Rauchgasmenge 1 wird hierbei durch den Sättigungskühler geleitet und gelangt von diesem durch die öffnung 7 direkt in den Wascher.

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Claims

-if- HK Vk Λ 16. 10. 1973 * ■ N 459l/W Patentansprüche

1. WEinrichtung zum Kühlen und Waschen von Rauchgasen, insbesondere solchen aus Müllverbrennungsanlagen, gekennzeichnet durch einen Sättigungskühler (2), dessen Gasauetritt (10) mit einer eine Teilmenge des zu behandelnden Rauchgases abzweigenden Leitung (3) verbunden ist und zu einem Trockenabscheider (13) führt, der seinerseits gasaustrittsseitig mit einem Wascher (14) in Verbindung steht.

2.) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Sättigungskühler (2) und dem Trockenabscheider (13.) ein Tropfenabscheider (H) sowie eine Mischkammer (12) für das im Sättigungskühler behandelte Rauchgas und die vor diesem abgezweigte unbehandelte Rauchgasteilmenge vorgesehen sind.

3.) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Sättigungskühler (2) und dem Wascher (14) eine direkte Verbindung herstellbar ist, während die Verbindungen vom Sättigungskühler zum Trockenabscheider (13) einerseits und von diesem zum Wascher andererseits abeperrbar sind.

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4.) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Slttigungskühler (2) oberhalb dee Wascher© (14) vorgeeehen ist und mit diesem eise bauliche Einheit bildet.

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