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Kontaktiervorrichtung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur
Ermöglichung der Kontaktierung zwischen Feststoffteilchen und einem Fluidum oder
Strömungsmittel und insbesondere eine Vorrichtung für ein Verfahren zur Hervorbringung
einer Fluidumströmung parallel zu einer mit Feststoffteilchen gepackten Schicht,
wobei sich diese Vorrichtung für die Entschwefelungs- und/oder Stickoxidbeseitigungsbehandlung
von Abgasen oder für die Sntionisierungsbehandlung von Abwässern eignet.
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Für die Kontaktierung von Feststoffteilchen mit einem Fluidum wurde
bisher ein Verfahren zum Burchströmenlassen des Fluidums durch ein mit Feststoffteilchen
gepacktes Bett angewandt, bei dem die Kontaktierung durch das Hindurchleiten eines
Fluidums durch die Feststoffteilchen, d.h. ein mit Feststoffteilchen gepacktes Bett,
angestrebt wurde. Dieses Verfahren ist Jedoch mit dem Nachteil behaftet, daß dann,
wenn die zu behandelnde Fluidummenge vergleichsweise groß ist, nicht nur Schwierigkeiten,
wie z.B. das Auftreten von Verstopfungen im Packungsbett, eine Erhöhung des Druckverlusts,
die Notwendigkeit eines hohen Förderdrucks, übermäßige Wärmebildung usw. auftreten,
sondern
auch der wirksame Austausch bzw. die Erneuerung der Feststoffteilchen behindert
wird, so daß dieses Verfahren vom industriellen Standpunkt aus nicht immer vorteilhaft
ist.
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Außerdem ist bereits in den britischen Patentschriften 1 154 008 und
1 210 867 ein Verfahren beschrieben, bei dem das Fluidum parallel zu der mit Feststoffteilchen
gepackten Schicht geleitet wird und bei welchem die Feststoffteilchen-Schicht und
Fluidumströmungsschicht einander abwechselnd und parallel zueinander angeordnet
sind. Dieses Verfahren, bei dem das Fluidum parallel zur Feststoffteilchen-Sühicht
strömt, ist zugestandenermaßen als Verfahren zur Durchführung der Kontaktierung
zwischen Feststoffteilchen und einem Fluidum oder Strömungsmittel in Erwägung zu
ziehen, doch ist es nicht immer für die praktische Anwendung vorteilhaft, da bisher
noch keine zweckmäßige Vorrichtung zur wirksamen und bequemen industriellen Durchführung
dieses Verfahrens entwickelt worden ist.
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Der Grund hierfür liegt darin, daß es bei diesem Verfahren schwierig
ist, eine gleichmäßige Schüttdichte der in der Feststoffteilchen-Schicht befindlichen
Feststoffteilchen aufrechtzuerhalten, welche eine wesentlichen Einfluß auf den Kontaktierwirkungsgrad
hat, während es außerdem nicht einfach ist, die Feststoffteilchen zweckmäßig einzufüllen
und zu erneuern.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Konstruktion
einer Vorrichtung zur Kontaktierung von Feststoffteilchen mit Fluidum zu schaffen,
mit deren Hilfe das vorstehend umrissene Verfahren der Parallelführung des Fluidums
zu der mit Feststoffteilchen gepackten Schicht vom industriellen Standpunkt aus
sehr wirksam durchführbar ist. Insbesondere bezweckt die Erfindung die Schaffung
einer Vorrichtung zur Behandlung großer Mengen von Abgasen, die entschwefelt und/oder
von Stickoxiden und dgl. befreit werden sollen, wenn es sich bei dem
zu
behandelnden Fluidum um ein Gasgemisch handelt, oder zur Behandlung von zu entionisierenden
Abwässern, wenn es sich bei dem zu behandelnden Fluidum um eine Flüssigkeit handelt.
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Diese Vorrichtung zur Kontaktierung von Feststoffteilchen mit Fluidum
soll dabei die wirksame Durchführung von Arbeitsgängen wie Erneuerung, Einfüllung
usw. der Feststoffteilchen ermöglichen.
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Weiterhin soll diese Vorrichtung einen verbesserten Zusammenhalt sowie
eine vergrößerte Kontaktfläche für das Fluidum gewährleisten und vom wirtschaftlichen
Standpunkt bezüglich des Materialbedarfs usw. für die industrielle Anwendung sehr
vorteilhaft sein.
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Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zur Durchführng einer Kontaktierung
zwischen Feststoffteilchen und einem Fluidum oder Strömungsmittel erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß sie eine mehrlagige Netzwerkkonstruktion aus mehreren Netzwerkeinrichtungen
aufweist, welche Jeweils aus mehreren quadratischen Netzen oder Gittern Jeweils
gleicher Größe bestehen, welche durch sich parallel zur vorgesehenen Fluidumströmung
erstreckende Abstandstücke auf gleichen Abständen voneinander gehalten werden und
welche gleichzeitig zusammen mit zwei benachbarten Netzen oder Gittern mehrere langgestreck#te
Kammern mit rechteckigem Querschnitt festlegen, daß an den unteren Enden der Netze
oder Gitter Bodenglieder abwechselnd zwischen zwei benachbarte Netze oder Gitter
eingesetzt und parallel zu den Abstandstücken verlaufende Randhalter für die Netze
oder Gitter an diesen befestigt sind, daß ein Gehäuse zur Aufnahme der mehrlagigen
Netzwerkkonstruktion vorgesehen ist und daß Feststoffteilchen in die Kammern einander
abwechselnder Schichten der mehrlagigen Netzwerkkonstruktion eingefügt sind, wobei
ein Fluidum zur Kontaktierung mit den gepackten Feststoffteilchen
durch
die sich mit den Packungsschichten abwechselnden freien Durchgänge hindurchleitbar
ist.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Anordnung der das Netzwerk
oder Gitterwerk bildenden Netze oder Gitter definiert, der Rand Jedes Netzes oder
Gitters ist mit einem Versteifungsglied versehen, und die Abstandstücke innerhalb
der mit Feststoffteilchen gepackten Schichten sowie innerhalb der Fluidumströmungsschichten
sind zueinander versetzt angeordnet, wodurch sowohl der Kontaktierwirkungsgrad als
auch der Zusammenhalt der Vorrichtung verbessert wird. Außerdem ist das Gehäuse
der Vorrichtung mit abgesetzten Rändern oder Nuten, Armen o. dgl. versehen.
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Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand
der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine teilweise weggebrochene
perspektivische Darstellung einer mehrlagigen Netzwerickonstruktion mit Merkmalen
nach der Erfindung, Fig. 2 eine teilweise weggebrochene perspektivische Darstellung
einer aus einer mehrlagigen Netzwerkkonstruktion in einem Gehäuse bestehenden erfindungsgemäßen
Vorrichtung zum Kontaktieren von Feststoffteilchen mit einem Fluidum, Fig. 3 eine
perspektivische Darstellung des Rands des Netzes oder Gitters an der Öffnung der
Netzwerkkonstruktion, zur Veranschaulichung des dort vorgesehenen Versteifungsglieds,
und Fig. 4 eine perspektivische Teilansicht zur Veranschaulichung eines Hebehenkels
als Beispiel für den am Gehäuse vorgesehenen Arm.
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In der Zeichnung sind Netze oder Gitter 1, 2, Abstandstücke 3, sin
Randhalter 4, Feststoffteilchen 5, der Rand 6 des Netzes oder Gitters, das Gehäuse
7, eine abgesetzte Nut 8 bzw. ein abgesetzter Rand, sowie ein Versteifungsglied
9 und ein Hebehenkel 10 dargestellt.
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Gemäß Fig. 1 werden zwei Netze oder Gitter 1, 2 Jeweils gleicher Größe
mit Hilfe einer Anzahl von parallel zur Strömungsrichtung des Fluidums angeordneten
Abstandstücken 3 in einem bestimmten Abstand voneinander gehalten. Dabei ist es
unwesentlich, ob diese Netze oder Gitter 1, 2 aus Metall oder einem hochpolymeren
Kunststoff bestehen; diese Netze oder Gitter müssen jedoch eine solche Festigkeit,
daß sie die Feststoffteilchen wirksam zurückzuhalten vermögen, und Maschen einer
solchen Größe besitzen, daß die Feststoffteilchen an einem Durchsickern durch die
Netze oder Gitter gehindert werden. Die Verformung dieser Netze oder Gitter infolge
einer Wärmeausdehnung bei Kontaktierung der Feststoffteilchen mit einem hohe Temperatur
besitzenden Fluidum kann vergleichsweise gering gehalten werden, wenn diese Netze
oder Gitter so angeordnet sind, daß die Richtung der größeren Ausdehnung ihrer Maschen
senkrecht zur Strömungsrichtung des Fluidums liegt.
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Im Fall einer Vorrichtung zur Kontaktierung von Feststoffteilchen
mit Fluidum, wobei die Halterung der einander benachbarten Netze oder Gitter auf
festen Abständen voneinander insbesondere den Kontaktierwirkungsgrad beeinflussen
kann, ist daher die vorstehend angegebene Anordnung der Maschen wesentlich.
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Außer an der Öffnung einer aus zwei einander benachbarten Netzen oder
Gittern 1, 2 und mehreren Abstandstücken 3 bestehenden Netzwerkkonstruktion sind
deren parallel zu den Abstandstücken verlaufende Seitenkanten mit Hilfe von Randhaltern
4 z.B. in Form von U-Profilleisten festgelegt, so daß Zwischenräume gebildet werden,
welche die mit Feststoffteilchen gepackte
Schicht bilden. Außerdem
sind an der Seite des Netzes oder Gitters, längs welcher das Fluidum strömen soll,
ebenfalls mehrere in Pluidumströmungsri chtung verlaufende Abstandstücke 3 angeordnet.
Diese Abs tands tücke 3 halten die einander benachbarten Feststoffteilchen-Schichten
und Fluidumströmungs-Schichten in einem gleichbleibenden Abstand voneinander, ohne
einen ungünstigen Einfluß auf den Kontaktierungswirkungsgrad zu haben.
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Außerdem sind die beispielsweise als U-Profilschienen ausgebildeten
Abstandstücke 3 in der Feststoffteilchen-Schicht sowie die Abstandstücke 3 in der
Fluidumströmungs-Schicht zickzackartig gegeneinander versetzt angeordnet, was vom
Standpunkt des Zusammenhalts bzw. der Halterungsfestigkeit, der Kontaktfläche, der
wirtschaftlichen Ausnutzung der Werkstoffe usw.
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sehr vorteilhaft ist. Am unteren Ende der Netze oder Gitter sind abwechselnd
zwischen zwei einander benachbarten Netzen oder Gittern Bodenglieder angeordnet.
Die erfindungsgemäße Netzwerkkonstruktion kann zu einer mehrlagigen Konstruktion
zusammengesetzt werden, indem mehrere Einzelkonstruktionen miteinander verbunden
werden. Jede Einzelkonstruktion besteht dabei aus den quadratischen Netzen oder
Gittern, die mit Hilfe von Abstandstücken auf festen Abständen voneinander gehalten
werden, wobei an der Außenseite des einen Netzes oder Gitters zudem Abstandstücke
angebracht sind, die gegenüber den zwischen die beiden Netze oder Gitter eingefügten
Abstandstücken seitlich versetzt sind.
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Fig. 2 veranschaulicht eine in das Gehäuse 7 eingesetzte mehrlagige
Netzwerkkonstruktion, die dadurch gebildet worden ist, daß mehrere Einzelnetzwerkkonstruktionen
der vorstehend beschriebenen Art parallel zur Strömungsrichtung des Fluidums schichtweise
aufeinander angeordnet wurden. Bei dieser in einem Gehäuse untergebrachten, mehrlagigen
Konstruktion sind die Feststoffteilchen in jeweils Jede zweite Schicht eingefüllt,
und
das Fluidum strömt vom unteren zum oberen Ende oder vom oberen zum unteren Ende
des Gehäuses durch die sich mit den Feststoffteilchen-Schichten abwechselnden Fluidumströmungs-Schichten,
wobei es zur Durchführung der angestrebten Kontaktierung mit den Feststoffteilchen
in Berührung gelangt.
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Das Gehäuse 7 zur Aufnahme der mehrlagigen Netzwerkkonstruktion braucht
lediglich letztere aufzunehmen, wobei es unwesentlich ist, ob dieses Gehäuse kasten-
oder zylinderförmig ist.
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Da die Feststoffteilchen 5 über die Öffnung der Netzwerkkonstruktion
eingefüllt werden sollen, muß zur Versteifung des Rands 6 gemäß Fig. 3 ein Versteifungsglied
9, z.B. ein U-förmiger Randsteg, an der Öffnung der Konstruktion am Rand 6 jedes
Netzes oder Gitters angebracht werden.
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Um zudem die Verwendung mehrerer Gehäuse 7 gleichzeitig zu ermöglichen,
sind Ober- und Unterkante des Gehäuse mit abgesetzten Nuten oder Rändern 8 versehen,
so daß die einzelnen Gehäuse aufeinander aufgesetzt werden können. Beim Auswechseln
der Feststoffteilchen wird daher normalerweise jeweils ein ganzes Gehäuse 7 ausgewechselt.
Zur Erleichterung des Abhebens des Gehäuses 7 werden daher zweckmäßig gemäß Fig.
4 Hebehenkel 10 am Gehäuse 7 vorgesehen. Beim Erneuern der Feststoffteilchen können
die verbrauchten Teilchen einfach als Masse ausgeschüttet werden, indem das Gehäuse
7 nach dem Umkippen um 1800 angehoben und dann der zur Verhinderung eines Ausschüttens
der Feststoffteilchen vorgesehene Deckel abgenommen wird. Beim Befüllen des Gehäuses
mit neuen Feststoffteilchen kann andererseits eine zufriedenstellend gleichmäßige
Schüttdichte der gepackten Feststoffteilchen erzielt werden, indem das Gehäuse 7
auf einem Rüttler in Bewegung versetzt wird und die Feststoffteilchen von oben her
eingeschüttet werden.