DE2358678A1 - Einrichtung zur verfahrenstechnischen behandlung von gasen in verbindung mit einem regenerativen waermeaustauscher - Google Patents
Einrichtung zur verfahrenstechnischen behandlung von gasen in verbindung mit einem regenerativen waermeaustauscherInfo
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
- F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
- F23G7/061—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating
- F23G7/065—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel
- F23G7/066—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel preheating the waste gas by the heat of the combustion, e.g. recuperation type incinerator
- F23G7/068—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel preheating the waste gas by the heat of the combustion, e.g. recuperation type incinerator using regenerative heat recovery means
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D51/00—Auxiliary pretreatment of gases or vapours to be cleaned
- B01D51/10—Conditioning the gas to be cleaned
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
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Description
Apparatebau Rothemühle Pat.613/80/Et/B
Brandt & kritzler 18. JnIi 1973
5965 Wenden 5, Rothemühle
Postfach 40
Postfach 40
Patent- und Gebrauchsmusteranmeldung
"Einrichtung zur verfahrenstechnischen Behandlung von Gasen in Verbindung mit einem regenerativen Wärmeaustauscher.
"Einrichtung zur verfahrenstechnischen Behandlung von Gasen in Verbindung mit einem regenerativen Wärmeaustauscher.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur verfahrenstechnischen
Behandlung von Gasen in Verbindung mit einem regenerativen Wärmeaustauscher mit korrosions- oder hitzebeständigen Wärmeaustauschmassen
in einer zylindrischen Regenerativkammer, an deren Stirnflächen die wärmetauschenden Gase im Gegenstrom zu- bzw. abgeführt
werden und an welcher sich unterhalb der Regenerativkammer die Behandlungszonen für die Gase anschließen»
Die Erfindungsgemäße Einrichtung zur verfahrenstechnischen Behandlung von Gasen erfüllt in Verbindung mit dem regenerativen Wärmeaustauscher
den Zweck, entweder die während des Behandlungsverfahrens abgekühlten Gase wieder aufzuwärmen oder die während des Behandlungsve*fahrens
erhitzten Gase nach Durchlaufen des Prozesses abzukühlen.
Es ist bekannt, zur.Erfüllung dieser Erfordernisse Regenerativ-
¥ärmetauscher mit rotierendem Heizflächenträger zu verwenden,
(DBP 12 44 326 und 12 71 296). - Auch Regenerativ-Wärmetauscher
mit feststehenden Heizflächen wurden für diesen Zweck schon vorgeschlagen.
Bei diesen herkömmlichen Bauarten ist an beiden Stirnflächen des zylindrischen Heizflächenträgers eine Dichtfläche zwischen drehen-
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— 2 —
den und feststehenden Teilen vorgesehen. Wegen der geforderten Genauigkeit und Verschleißfestigkeit der Dichtflächen wie auch
aus Gründen der Dichtheit und der statischen Festigkeit des Heizflächenträgers
ergibt sich die Notwendigkeit, den Heizflächen^ träger zwischen den Dichtflächen im Ganzen aus Stahl herzustellen.
Da die Korrosions- bzw. Hitzebeständigkeit von Stahl und Stahllegierungen stets begrenzt ist und Maßnahmen zum Schütze
der Tragkonstruktion gegen Einflüsse von Korrosion oder' hoher Temperatur, wie zum Beispiel Beschichtungen oder Auswahl von.geeigneten
Legierungen mit unwirtschaftlichem Aufwand yerbunden
sein können, haben die herkömmlichen Ausführungen einen Nachteil, der durch die erfindungsgemäße Konstruktion vermieden werden soll.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine stationäre, zylindrische
Regenerativ-Kamraer (3) verwendet wird, an deren einer Stirnseite
innerhalb des feststehenden Gaszu- oder -abführungskanals
(l) eine koaxial rotierende Gashaube (4) angeordnet ist, welche die Regenerator-Stirnfläche in einem oder mehreren ringsektorförmigen
Ansehlußquerschnitten mit der zentralen Ein- oder Austrittsöffnung iines Gaszu- oder -abfl'hrungskanals ( 5) verbindet,
der innerhalb des Gaskanals (l) fest eingebaut ist, wobei diese Stirnfläche der Regenerativ-Kammer (3) als Dichtfläche
dient und nur die der rotierenden Haube zugewendeten Kanten der Kammer-Trennwände aus Stahl ausgeführt sind, während der übrige
Teil der Regenerativ-Kammer (3), der*n Tragkonstruktion und die Wände der Kammern, die zur Aufnahme der Värmeaustauschmassen dienen
und die Einrichtungen in den darunter liegenden Behandlungszonen aus Material bestehen, das allein nach den Gesichtspunkten
der Beständigkeit gegen die vorherrschenden chemischen oder physikalischen Einflüsse ausgewählt wird.
Dabei sind zur Aufnahme der Gewichte der Regenerativ-Kammer, der
Värmeaustauschmassen und der anderen zur Behandlung der Gase er-
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forderlichen Aggregate Stützkonstruktionen vorgesehen, die nach
strömungstechnischen Gesichtspunkten günstig und gegen schädliche Einflüsse geschützt angeordnet werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt.
"..-/.-■
Es zeigen: - ,
Abb. 1: Den Aufriß-Schnitt durch eine erfindungsgemäße Behanälungseinrichtung
ziu? Kühlung, Reinigung und
¥iederaufvrärmung von Gasen.
Abb. 2: Den Grundriß-Schnitt längs der Linie A-A von Abbildung 1. .
Abb. 3: Den Aufriß-Schnitt nach Linie B-B von Abbildung 1.
Abb. 4i Den Aufriß-Teilschnitt durch eine erfindungsgeraäße
Einrichtung, in der Abgase oder Dampf aus industriellen!
Verfahren verbrannt werden.
In Abbildung 1 treten die zu behandelnden Gase in Pfeilrichtung von
rechts ober durch den feststehenden äußeren Gaskanal (l) in die
stationäre,, zylindrische Regenerativ-Kamraer (3) ein. Sie umströmen
innerhalb des Gaskanals (l) die innere rotierende Gashaube
(4), welche die nach der Behandlung wieder nach oben austretenden Gase dem zentralen Anschlußquerschnitt des siationären Gasabführungskanals
(5) zuleitet, von dem sie weiterströmen in eine
Nachreinigun^Flcammer Cl2).
In den Heizflächen der Regenefativ-Kämmer (3) wird das Gas je
nach wärmetοchnischer Auslegung der Anlage auf die gewünschte
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Temperatur abgekühlt. Es strömt dann in den sektorförmigen Kammern
weiter nach unten und durchläuft den Reinigungsprozeß, der beispielhaft aus einer Sprühzone (7) und darunterliegender Kontaktzone
(8; bestehen mag. Unterhalb dieser Zone tritt das Gas aus den sektorförmigen Kammern aus durch die Fliehkraftabscheider
(9) in den darunterliegenden Raum, der gleichzeitig als Auffangbunker für das Waschwasser dienen mag. Hier wird die Strömungsrichtung
des Gases umgelenkt und es durchströmt nun die Behandlungszonen von unten nach oben zur rotierenden Gasabführungshaube
hin.
Oberhalb der Sprühzone können Tropfenfangvorrichtungen (ll) herkömmlicher
Bauweise eingebaut sein, die verhindern, daß mitgerissne Wassertröpfchen von dem nunmehr gereinigten Gas in die Heizfläche
getragen werden. In den Heizflächen nimmt das Gas die dort gespeicherte Wärme auf und wird somit auf eine Temperatur oberhalb
der Sättigungstemperatur aufgeheizt. Etwa noch mitgerissene Wassertröpfchen
und Verunreinigungen werden in der Nachreinigungskammer (12) ausgeschieden. Soll das Gas nach erfolgter Reinigung
in die Atmosphäre geleitet werden, dient seine erhöhte Temperatur gleichzeitig dazu, seinen Auftrieb gegenüber der Umgebungsluft zu
erhöhen, so daß eine weitere Verteilung etwa verbleibender Verunreinigungen gewährleistet ist.
Auf die Ausbildung der oben beispielhaft genannten Behandlungszonen
des Pauchgases unterhalb der Wärmeaustauschfläche soll hier
nicht näher eingegangen werden, da eine Vielzahl von Prozessen und konstruktiven Ausbildungsmöglichkeiten bekannt und anwendbar
ist. Beispielhaft sei nur erwähnt, daß es möglich ist, die radialen Kammern im Bereich der Wassereindüsung in geeigneter Form zu
verengen und vieder aufzuweiten, so daß sie die Form einer Venturi-Düse
annehmen. Es ist dann möglich, die Wassereindüsung mit höch-
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ster Wirksamkeit vorzunehmen und ein Maximum an Benetzung und damit
an Reinigungswirfcung zu erzielen.
Die rotierende Haube (4), die zur Abführung des gereinigten Gases dient, \fird in herkömmlicher Weise durch bewegliche flexible
Dichtungselemente gegen die Stirnfläche des Heizflächenträgers und gegen den Anschlußquerschnitt des feststehenden Gasabführungskanals
abgedichtet.
* - ■ ■
Zur Reinigung der Heizflächen, die möglicherweise durch mitgerissenes
Tropfchenwasser und Schmutzansatz zur Verstopfung neigen können,
können Rußblaseeinrichtungen und Waschanlagen, die entweder
stationär oder über der Heizfläche schwenkbar angeordnet sind, in
herkömmlicher Bauweise verwendet werden.
Abbildung 2 zeigt im Schnitt A-A die Aufteilung des ringförmigen
Strömungsquerschnittes der erfindungsgeraäßen Einrichtung in 16 Sek—
torkamraern- und man sieht darüber die rotierende Gashaube (4).
In Abbildung 3 sieht man im Aufriß-Sojnitt B-B die aus korrosions-
und/oder hitzebeständigem Material gebildeten Sektortrennwände mit
den Stützkonstruktionen für die Innenausrüstung der Behandlungskammer·
Die oberen Etirnkanten der Wände der Regenerativ-Kammer (3) sind
zur Abdichtung gegen die Dichtungselemente der ringsektorförmigen Anschlußquerschnitte der rotierenden Gashaube (4) mit einem passend
geformten metallischen Gitterrahmen (3a) abgedeckt, der mit
den Kammerwänden gasdicht durch Kitt oder mittels Dehnungsmanschetten
aus Kunststoff, Asbest oder Metall verbunden ist.
Die Regenerativ-Masse der Regenerator-Kanter (3) ruht auf einem oberen
Gitterrost (3b). Darunter sind die Tropfenfungvorrichtungen (ll)
und die Sprühdüsen (7) angeordnet. ·
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- i
Die Einbauten der Kontaktzone (8) werden von dem unteren Gitterrost
(8a) getragen. Unterhalb dieses Gitterrostes sieht man die Abscheidezone mit den Fliehkraftabscheidern (9).
Abbildung 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung,
die zur Verbrennung von Abgasen oder Dämpfen aus industriellen Verfahren dient. Die mit giftigen oder geruchsbelästigenden Stoffen
beladenen Abgase werden durch eine Absaugegebläse der erfindungsgemäßen Anlage zugeführt. Wie oben beschreiben, wird das
Gas in die regenerativen Heizflächen geführt, wo es nunmehr aufgewärmt wird. Unterhalb der Heizflächen befinden sich Brenner
(l3), die z. B. mit 01 oder Gas gefeuert werden. Als Verbrennungsluft
kann das zu reinigende Gas dienen, wenn sein Sauerstoffgehalt
ausreicht. Sonst wird Fremdluft von außen zugeführt. Durch diese Brenner wird das zu reinigende Gas auf eine Temperatur gebracht,
bei der die schädlichen oder belästigenden Stoffe in harmlose Produkte zerfallen oder durch Verbrennung oxydiert werden.
Anschließend durchläuft das gereinigte Gas, wie oben beschrieben, im Gegenstrom die regenerativen Hei ',fkächen und wird wieder
auf eine niedrigere Temperatur abgekühlt.
In der erfindungsgeraäßen Behandlungseinrichtung nach Abbildung 4
beträgt die Temperatur, bei der schädliche oder belästigende Gasbestandteile in schadlose Stoffe umgewandelt werden, ca. 800 C.
Der Energieaufwand, die zu reinigenden Gase auf diese Temperatur
aufzuheizen und sie dann in die Atmosphäre zu entlassen, ist sehr groß, so daß es wünschenswert ist, dem gereinigten Gas einen Teil
seiner Wärme zu entziehen und diese zur Aufwärmung des zu reinigenden Gases auszunützen.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen einerseits darin,
daß beispielsweise in der Ausführungsform nach Abbildung 1 bis 3,
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durch die Verwendung säurebeständiger Werkstoffe am kalten Ende
des Luftvorwärmers und in .den nachfolgenden Behandlungszonen,
auch bei weitgehender Unterschreitung des Säuretaupunktes, die Korrosionsgefahr vollständig vermieden wird.
In der Ausführungsart nach Abbildung 4 stellt der Temperaturbereich von 800 C für metallische'Materialien ein Problem dar, das
durch den erfindungsgemäßen Aufbau der Behandlungskammern aus
hitzebeständigeh Materialien vermieden wird. '
Die nachfolgende Kühlung der Verbrennungsgase beim Abströmen
durch die Regenerativ-Kamraer ermöglicht djren Weit.erförderung
durch Absaugegebläse und die Nachreinigung in Entstaubungsanlagen,
welche in herkömmlicher 1
oder darunter ausgelegt sind.
oder darunter ausgelegt sind.
gen, welche in herkömmlicher Weise für Temperaturen von 300 C
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Claims (6)
- Pat.613/80/Et/B
18. Juli 1973AnsprücheEinrichtung zur verfahrenstechnischen Behandlung von Gasen
in Verbindung mit einem Regenerativ-Wärmetauscher mit feststehender Heizfläche da.durch gekennzeichnet, daß an einem
Ende der feststehenden Itegenerativ-Kammer innerhalb eines
feststehenden Gaszuführungs- oder Gasabführungskanals ein
koaxial rotierender Gasabführung^- oder Gaszuführungskanal
angeordnet ist, welcher die ihm zugewendete Stirnfläche der Regenerativ—Kammer in einem oder mehreren ringsektorförmi—
gen Anschlußquerschnitten mit der zentralen Öffnung eines
feststehenden GasoW&th^iHig&lcanals verbindet und daß die Regenerativ-Kamraer ihrerseits in eine Vielzahl von parallelen Kammern unterteilt ist, die - abgesehen von ihren offenen
Stirnflächen - gegeneinander abgedichtet sind und als Strömungskanäle ausgebildet sind, iu denen das eintretende Gas
zunächst eine Wärmeaustauschzone durchläuft, die mit regenerativen, metallischen, mineralischen oder organischen Speicherkörpern gefüllt ist, sodann eine Behandlungszone in die Düsen zur Einspritzung chemischer Agenzien, Filter oder andere zur verfahrensgerechten Behandlung geeignete und erfor-daJL
derliche Elemente eingebracht sind und /alle Strömungskanäle nach Durchlaufen der Behandlung;>eone in ehe gemeinsame Kammer münden, die als Sammelbunker für sich ausscheidende Festoder Flüssigstoffe ausgebildet sein kann und in der das Gas seine Strömungsrichtung umkehrt und nunmehr die Behandlungszonen und die Värmeaustauschzone in umgekehrter Richtung
durchläuft.■'■'■· ■*■ — 2 —508822/08 19 - 2.) Einrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme der Gewichte der Regenerativ-Kammer, der Wärmeaustauschmassen und der anderen zur Behandlung der Gase erfor- . derlichen Aggregate, Stützkonstruktionen dienen, die nach strömungstechnischen Gesichtspunkten günstig angeordnet sind und die aus korrosions- oder hitzebeständigem Material bestehen, oder durch Ausmauerungen oder Auskleidung mit korrosions— oder hitzebeständigem Material vor schädlichen Einflüssen durch zur Behandlung dienende Medien geschützt sind.
- 3.) Einrichtung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdichtung der oberen Stirrikanten der Wände der Regenerativ-Kammer (3) gegen die Dichtuhgselemente (2) der ringsekcorförmigen Anschlußq_uerschnitte der rotierenden Gasabführungshaube (4) ein passend geformter Gitterrahmen (3a) vorgesehen ist, der mit denWändender Regenerätiv-Kammer (3) gasdicht durch Kitt oder durch Dehnungsmanschetten aus Kunststoff, Asbest oder Metall verbunden ist.
- 4.) Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Strömungskanäle in den Behandlungszonen nach der Wärmeaustauschzone von ihremursprünglichen ringsektor— frömigen Querschnitten jeweils in die Form einer Düse übergeht, an die sich wieder eineQuerschntttserweiterung anschlieCt. -
- 5.) Einrichtung nach Anspruch lr 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß Q?.e Form der Strömungskanäle in den Behändlungszonen nach der Wärmeaustauschzone von ihrem ursprünglichen ringsektorförmigen Querschnitt jeweils in die Form von Zyklonen übergeht, diϊ mit Wirbelkörpern ausgestattet sind und aus einem äußeren und einem inneren Rohr bestehen, von denen das äußere Rohr jeder Zelle in einen Sammelbunker führt.- 3 r509822/0819
- 6.) Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß in der Behandlungszone Brenner angebracht sind, die unter Verbrennung eines von außen zugeführten Brennstoffes das zu behandelnde Gas auf eine Temperatur bringen, bei der die schädli'-hen Bestandteile in harmlose Stoffe übergeführt werden.509822/0819Lee rs ei te
Priority Applications (7)
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---|---|---|---|
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ID=5899008
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Country | Link |
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DE (1) | DE2358678A1 (de) |
ZA (1) | ZA747112B (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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ITMI20100250A1 (it) * | 2010-02-18 | 2011-08-19 | Ostini Andrea | Impianto per depurare gas di scarico industriale |
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1973
- 1973-11-24 DE DE2358678A patent/DE2358678A1/de active Pending
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- 1974-11-05 ZA ZA00747112A patent/ZA747112B/xx unknown
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Also Published As
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OHN | Withdrawal | ||
OI | Miscellaneous see part 1 |