DE2501846A1 - Vorrichtung zur kontaktbehandlung von gasen und feststoffen - Google Patents

Description

Patentanwälte —- * ,

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. R A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTl¹ACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

The Superior Oil Company

First City National Bank Building

Houston, Texas

USA

Vorrichtung zur Kontaktbehandlung von Gasen und Feststoffen

Die Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung zur Herstellung eines Gas-Feststoff-Kontakts, insbesondere eine Vorrichtung zur Kontaktbehandlung eines strömenden Gases mit einem granulatförmigen Feststoffmaterial.Sie befaßt sich mit der Herstellung eines kontinuierlichen, im wesentlichen gleichförmigen Stroms eines granulatförmigen oder körnigen Feststoffs durch einen Gas-Feststoff-Kontaktbereich oder ein Kontaktbett im Gegenstrom zu dem Gasstrom in der Vorrichtung.

Es ist vielfach wünschenswert, eine gasförmige Komponente von einer anderen zu trennen oder durch einen fließenden Gasstrom mitgenommene Feststoffe oder Flüssigkeiten abzuscheiden. In der Vergangenheit sind eine Anzahl von Verfahren und Vorrichtungen zur Kontakt-

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behandlung von granulatförmigem oder körnigem Material mit einem strömenden Gas zur Herstellung eines Massen- oder Energieüberganges zwischen beiden verwendet worden. Eines der in der Vergangenheit verwendeten Verfahren bestand darin, Feststoffmaterial abwärts innerhalb eines Gehäuses zu leiten, welches Gehäuse eine Feststoff-Einlaßöffnung am oberen Ende und eine Feststoff-Austrittsöffnung am unteren Ende aufwies. Das Gas kann in diesem Falle im unteren Bereich des Gehäuses eingeleitet werden und durch das Gehäuse entgegen der Richtung der Bewegung der Teilchen hindurchströmen.

Die US-PS'en 1 7o2 311 , 1 895 6o1, 2423 o13 und 2 78o 31o beschreiben Gegenstrom-Gas-Feststoff-Kontaktbehandlungseinrichtungen, die insbesondere für die Reinigung von Gasen oder die Rückgewinnung von Gasen und Dämpfen aus Gasgemischen ausgebildet sind. In jüngerer Zeit zeigt die US-PS 3 7o8 981 die besondere Anordnung von Einsätzen in einer Gas-Feststoff-Kontaktbehandlungsvorrichtung zur Steuerung der Abwärtsbewegung des körnigen Feststoffmaterials während der Behandlung verschmutzter Gasströme.

Weiterhin ist eine Gasreinigungsvorrichtung, wie sie durch die US-PS 1 895 6o1 beschrieben wird, verwendet worden zur zustätzlichen Abwärtsbewegung von Feststoffmaterial durch selektive Betätigung eines oder mehrerer Rostelemente, die das Feststoffmaterial in getrennten Schichten innerhalb des Gehäuses tragen.

Es ist zweckmäßig, ein Bett aus granulatförmigem Feststoffmaterial innerhalb eines Gehäuses anzuordnen, während ein zu behandelnder Gasstrom durch dieses hindurchströmt, und eine effektive Gasverteilung über das Bett zu erzeugen, so daß ein guter Gas-Feststoff-Kontakt im Interesse der Wirksamkeit des Verfahrens entsteht. Es ist weiterhin zweckmäßig, daß das Feststoffmaterial, mit dem der Gasstrom in Berührung zu bringen ist, in dem Gehäuse ständig nachgefüllt und aus diesem abgegeben wird, während der Gas-Feststoff-Kontakt durchgeführt wird, damit zu jedem Zeitpunkt optimale Bedingungen innerhalb des Gehäuses für eine wirksame Kontaktbehandlung des Gasstromes mit dem Feststoffbett erreicht werden.

Wenn herkömmliche elektrische Kraftwerkeinrichtungen unter Ver-

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wendung von fossilen Brennstoffen/ w\e euwa Kohle als Energiequelle betrieben werden, werden Rauchgase erzeugt, die typischerweise eine hohe Konzentration von Schwefeldioxyd (SO-) aufweisen. Derartige Rauchgase führen üblicherweise ebenfalls eine bestimmte Menge von Flugasche mit. Bevor die Rauchgase an die Atmosphäre abgegeben werden, ist es vorteilhaft und vielfach notwendig, soweit wie möglich die Verunreinigungen einschließlich des größten Teils des SO- und der Flugasche zu entfernen. Durch Kontaktbehandlung des Rauchgasstromes mit natürlich auftretendem, körnigen Natriumbikarbonat, bezeichnet als Nahcolit (NaHCCO ,kann die Schornsteinkönzentration des S0„ und der Flugasche auf ein akzeptables Maß reduziert werden. Obwohl die Erfindung insbesondere in Bezug auf die Verwendung eines körnigen oder granulatförmigen Natriumbikarbonats zum Ausscheiden von S0„ und Flugasche aus Rauchgasen beschrieben wird, ist sie auf dieses spezielle Verfahren nicht beschränkt, und es liegt auf der Hand, daß andere granulatförmige Feststoffmaterialien bei der Kontaktbehandlung von Gasströmen zur Entfernung von gasförmigen, flüssigen oder festen Bestandteilen, zum Wärmeaustausch oder für andere, jeweils erforderliche Zwecke mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden können.

Die Erfindung ist vor allem darauf gerichtet, eine Gegenstrom-Gas-Feststoff-Kontaktbehandlungsvorrichtung zu schaffen, die die'Aufnahme eines wirksam dimensionierten Bettes aus körnigem Feststoffmaterial zur Kontaktbehandlung mit einem strömenden Gas gestattet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung soll es ermöglichen, zugleich die Gas-Trennungsbehandlung kontinuierlich durchzuführen und granulatförmiges Material für die Reaktion mit dem Gasstrom kontinuierlich in das Behandlungsgehäuse nachzufüllen und aus diesem zu entnehmen.

Das Bett aus granulatfÖrmigem Feststoffmaterial soll sich im wesentlichen in Ruhe befinden, und es soll wahlweise eine im wesentlichen gleichförmige, zusätzliche Abwärtsbewegung des Granulatmaterials in dem Bett mit einem gewünschten Durchsatz im Hinblick auf den besonderen Gas-Feststoff-Kontaktbehandlungsprozeß erzeugt werden können, so daß das Granulatmaterial nach im wesentlichen gleichförmiger Behandlung abgezogen werden kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung soll Einrichtungen aufweisen, die die Abgabe zugemessener Mengen eines geheizten, granulatförmigen Feststoffmaterials in sich wiederholender Schrittfolge gestat-

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ten, wobei die Schrittfolge in oeJiebJgen Ince.rvallen steuerbar sein soll, so daß der gewünschte Durchsatz des' Feststoffmaterials durch die Vorrichtung entsteht. Die erfindungsgemäße Vorrichtung soll betriebssicher sein und geringe Kosten verursachen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist im wesentlichen gekennzeichnet durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bewirkt einen Gas-Feststoff-Kontakt, wobei ein granulatförmiges oder körniges Feststoffmaterial im wesentlichen gleichförmig durch ein Gehäuse strömt und ein Gasstrom im Gegenstrom oder parallel zu dem Feststoffstrom durch das Gehäuse geführt wird. Die Vorrichtung kann ein Gehäuse umfassen, das eine geschlossene Kammer begrenzt, die einen oberen Abschnitt für Feststoffeintritt und Gasaustritt, einen mittleren Abschnitt, der das Feststoffbett aufweist, und einen unteren Abschnitt für Gaseintritt und Feststoffaustritt umfaßt. Der Feststoffbett-Abschnitt umfaßt ein Trogsystem, das zur Abstützung des granulatförmigen Feststoffmaterials in einer Lage dient, in der es durch den Gasstrom berührt wird-Der Trogmechanismus begrenzt zugleich Gasstrompassagen, die es ermöglichen, den Gasstrom durch das Gehäuse im Gegenstrom oder im Gleichstrom mit der Feststoffbewegung hindurchzuleiten.

Ein Kipptrogmechanismus befindet sich unter der tiefsten der feststehenden Troganordnungen und umfaßt eine Anzahl von Meßtrögen, von denen jeweils einer wahlweise unmittelbar unterhalb der untersten der feststehenden, materialführenden Tröge zur Aufnahme von granulatförmigem Material angeordnet ist, während der andere sich in einer Position zum Auskippen des Granulatmaterials in dem Austrittsabschnitt des Gehäuses befindet. Ein Linear-Fluidmotor ist über ein Gestänge mit jedem der Kipptrogmechanismen verbunden und kippt diese Kipptröge derartig, daß einer der Tröge in eine Auskipp-Position gebracht wird, während der andere in die Position unterhalb des untersten, materialführenden Troges gelangt und eine zugemessene Menge von Feststoffen aufnimmt, die aufgrund der Schwerkraft innerhalb des Gehäuses abwärts strömen.

Die Vorrichtung ist ebenfalls mit einem Gaseinlaß unterhalb des

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Spiegels des Trogsystems und einem Gasauslaß oberhalb des Feststoff bettes versehen. Es sind Einrichtungen zum Einleiten von granulatförmigem Feststoffmaterial in den oberen Abschnitt des Gehäuses und zur Aufrechterhaltung des oberen Spiegels des Feststoffbettes in im wesentlichen konstanter Höhe vorgesehen. Der untere Bereich des Gehäuses umfaßt Einrichtungen zur Abgabe des Feststoffmaterials. Die Vorrichtung zur Einleitung und Entnahme des granulatförmigen Feststoffmaterials verhindert den Austritt einer nennenswerten Gasmenge aus dem Gehäuse, wenn die Feststoffe eingeführt oder entnommen werden.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine vereinfachte, schematische Teildarstellung eines Teiles einer elektrischen Kraftwerkanlage zur Veranschaulichung der Behandlung des Rauchgases und zur Erzeugung eines Gasaustrittes mit geringem Verschmutzungsanteil, wobei die Behandlungsvorrichtung eine Anzahl von Gegenstrom-Gas-Feststoff -Kontaktsbehandlungseinrichtungen entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung umfaßt;

Fig. 2 ist eine teilweise aufgeschnittene Ansicht einer Gas-Feststoff-Gegenstrom-Kontaktbehandlungseinrichtung entsprechend einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 ist eine Teilschnitt-Darstellung der Kontaktbehandlungseinrichtung der Fig. 2 und veranschaulicht die materialführenden Tröge und die Kipptrogmechanismen im einzelnen;

Fig. 4 ist ein Schnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 3;

Fig. 5 ist eine Schnittdarstellung eines der Kipptröge gem. Fig. 2 und 3 zur Veranschaulichung der kon-

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struktiven Einzelheiten;

Fig. 6 ist eine Schnittdarstellung einer Gas-Feststoff· Gegenstrom-Kontaktbehandlungseinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 7 ist ein Schnitt entlang der Linie 7-7 in Fig.

Nunmehr soll auf die Figuren und insbesondere auf Fig. 1 Bezug genommen werden. Diese Figur zeigt in einer allgemeinen, schematischen Form eine Rauchgas-Behandlungsanlage, wie sie in Kraftwerken verwendet werden kann, in denen die Energiequelle Kohle oder ein fossiler Brandstoff mit ähnlichen Verbrennungseigenschaften wie Kohle ist. Das durch die Verbrennung entstehende Gas kann durch die Abgasleitungen 1o der Saugseite von Industrie-Gebläsen 12 zugeführt werden, die die Gase entweder direkt über ein ümgehungssystem 15 einem Schornstein 14 oder einer Gasbehandlungsleitung 16 zuführen, je nach Stellung der Umgehungsschieber 18. Das behandelte Gas kann einem Gasbehandlungsverteilerrohr 2o zugeleitet werden, von dem aus es zusammen mit anderen gasförmigen Fluiden, wie Dampf und Luft, durch eine Anzahl von Gaseinlaßleitungen 22 einer Anzahl von Gegenstrom-Kontaktbehandlungseinrichtungen 24 für das Gas zugeführt werden kann, sofern dies durch die Stellung der zugeordneten Isolationsschieber 26 ermöglicht wird. Die Isolationsschieber können geöffnet sein, so daß das behandelte Gas in alle oder einige ausgewählte Gegenstrom-Kontaktbehandlungseinrichtungen 24 einströmt, oder ausgewählte Isolationsschieber können geschlossen sein, damit die Verfahrensbedingungen auf ein Optimum gebracht oder verschiedene Einheiten gewartet werden können. Die Gas- Feststoff-Strömungsbeziehung kann verändert werden durch Veränderung des Gasstroms, des FeststoffStroms oder beider, wie im folgenden genau erläutert werden soll.

Die Austrittsleitungen 28 können das behandelte Gas von den Auslaßöffnungen jeder der Gegenstrom-Kontaktbehandlungseinrichtungen 24 einer Sammelleitung 3o zuführen, die eine Austrittsleitung ³² aufweist. Die Austrittsleitung 32 steht über Leitungen 34 und

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36 mit der Saugseite von Industrie-Gabläsen 38 ur>d 4o über Schieber 42 und 44 in Verbindung. Eine Sammelleitung 4 6 überführt das behandelte Gas zu der Einlaßleitung 48 des Schornsteins 14.

Bei einer Gegenstrom-Kontaktbehandlung ist es zunAbtrennen von Schmutzstoffen aus dem Rauchgas vorteilhaft, ein granulatförmiges Material zu verwenden, das die Fähigkeit aufweist, alle oder wenigstens einen großen Teil der Schmutzstoffe aus dem Gasstrom zu adsorbieren. Ein Verteilförderer 5o, der ein granulatförmiges Feststoffmaterial zur Gasbehandlung von einem Zufuhrförderer 52 aufnimmt, kann zur Verteilung der granulatförmigen Feststoffe an ausgewählte einer Anzahl von Gegenstrom-Kontaktbehandlungseinrichtungen 24 verwendet werden. Das granulatförmige Feststoffmaterial kann vom unteren Bereich der Kontaktbehandlungseinrichtungen durch mit Ventilen versehene Auslässe 54 entnommen werden und auf einen Abgabeförderer 56 gebracht werden, der die entnommenen Feststoffe anderen Fördermechanismen 58 zur Überführung an eine Beseitigungseinrichtung und/oder Verwertungseinrichtung beliebiger Art überträgt.

In Fig. 2 ist eine Gegenstrom-Kontaktbehandlungseinrichtung für Gase allgemein mit 6o bezeichnet. Sie kann einen oberen Abschnitt 6 2 für den Feststoffeintritt und den Gasaustritt, einen mittleren Feststoff-Bett-Abschnitt 64 einschließlich Einrichtung zur Gasverteilung und zur Feststoff-Stromsteuerung und einen unteren Abschnitt 66 zur Gasaufnahme und Feststoffabgabe aufweisen. Der obere Abschnitt 62 der Kontaktbehandlungseinrichtung kann eine beliebige Form haben. Er ist zum Zwecke der vorliegenden Erläuterung in Fig. 2 mit kreisförmigen Querschnitt gezeigt. Der obere Bereich des mittleren Abschnitts 6 4 ist eine zylindrische Fortsetzung des oberen Abschnitts 62 und umfaßt eine Anzahl von Kreisringen 68, die in beliebiger Weise an den inneren Umfangsflachen des Zylinders befestigt sind. Die Kreisringe 68 sind üblich und dienen zur Verhinderung eines Durchtritts des Gasstromes entlang den Wänden des Gehäuses.

Ein Zufuhrtrichter 7o befindet sich an der Oberseite des oberen Abschnitts 6 2 der Kontaktbehandlungseinrichtung 6o. Der Zufuhrtrichter 7o steht mit einer Zufuhrleitung 7 2 über ein gasdichtes Ventil 76 in Verbindung. Die Zufuhrleitung 72 ist zum Inneren des oberen Abschnitts 62 offen. Das Ventil 76 gestattet den Eintritt des granulatförmigen Feststoffmaterials in die Vorrichtung ohne Verlust

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nennenswerter Mengen des Gasstromes. Eine Ablenkplatte 78 kann an der oberen Wand 80 der Kontaktbehandlungseinrichtung befestigt sein und beim Eintritt das durch die Zufuhrleitung 72 eingeleitete Feststoffmaterial gleichmäßig innerhalb der Kammer 74 verteilen. Zur Sicherung einer gleichmäßigen Verteilung des Feststoffmaterials über das Feststoffbett und zur Aufrechterhaltung der oberen Oberfläche des Feststoffbettes in einer etwa waagerechten Lage ist ein drehbarer Rechen 82 innerhalb der Kammer 74 angeordnet, der durch eine Antriebswelle 84 gedreht wird. Die Antriebswelle 84 wird ihrerseits gesteuert durch einen Antriebsmechanismus 86, der auf der oberen Wand 80 der Kontaktbehandlungseinrichtung befestigt ist. Eine geeignete Dichtanordnung 88 verhindert einen Austritt des Gases durch die obere Wand 80 um die Antriebswelle 84 herum. Die Antriebswelle 84 kann in einstellbarer Weise gewünschtenfalls in Bezug auf den Antriebsmechanismus 86 angehoben und abgesenkt werden, indem die Huböse 9o der Welle mit einem nicht gezeigten Hub-und Senkmechanismus verbunden wird. Alternativ kann der Antriebsmechanismus 88 ebenfalls mit Einrichtungen zum Anheben und Absenken der Antriebswelle 84 und zur Anordnung des Rechen in einer gewünschten Höhe innerhalb der Kammer 74 versehen sein. Auf diese Weise befindet sich der Rechen 8 2 etwa auf der Höhe der Oberseite des Feststoff-Bettes am oberen Ende des mittleren Abschnitts 64.

Ein Überwachungsfenster 9 2 ist am oberen Ende der Vorrichtung vorgesehen und gestattet eine visuelle Überprüfung des inneren der Kammer 74. Eine Gas-Austrittsleitung 94 kann in beliebiger Weise, beispielsweise durch Schweißen, mit der oberen Seitenwand des oberen Abschnitts 6 2 verbunden sein und mit einem geeigneten Austritts-Leitungssystem zur überführung der behandelten Gase zum Boden eines Schornsteins verbunden sein, wie es in Fig. 1 gezeigt ist.

Es ist wünschenswert,eine gleichmäßige Abwärtsbewegung der Säule oder Schicht des granulatförmigen Feststoffmaterials zu erzielen, das das Feststoffbett innerhalb des mittleren Abschnitts 64 bildet, wenn Kontakt-zu-behandelndes Gas in den unteren Abschnitt 66 der Kontaktbehandlungseinrichtung eingeleitet wird. Es ist ebenfalls wünschenswert, eine Mindesthöhe des Feststoffmaterials innerhalb der Kammer aufrecht zu erhalten, wenn sich die Feststoffe kontinuierlich abwärts bewegen. Dies kann erreicht werden

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durch periodisches Nachfüllen der Feststoffe durch das Ventil 76,

Eine geeignete Einrichtung zur Erreichung dieser Ziele kann auf einfache Weise der in Fig. 2 gezeigten Form entsprechen. Dort sind Paare zugehöriger Einsätze gezeigt, die eine Anzahl von länglichen, übereinanderliegenden, feststehenden Trögen unterschiedlicher Abmessungen bilden. Die Tröge sind oben und unten offen, so daß sie es gestatten, daß Granulatfeststoffe aufgrund der Schwerkraft nach unten von Trog zu Trog strömen, bis sie vom Boden des unteren, offenen Troges abgegeben werden. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, wird eine Anzahl von offenen Trögen 95 gebildet durch entsprechende Paare zusammenwirkenden Einsätze 96, die im mittleren Abschnitt 64 befestigt sind. Die Einsätze sind in nach unten zusammenlaufender Anordnung derart angebracht, daß sie eine untere Öffnung 98 mit kleineren Abmessungen und eine obere öffnung 1oo mit größeren Abmessungen bilden. Im Hinblick auf die Tatsache, daß die Tröge länglich ausgebildete, durch die plattenförmigen Einsätze 96 begrenzte Tröge darstellen, kann es wünschenswert sein, daß wenigstens dieser Bereich des mittleren Abschnitts 64 der Kontaktbehandlungseinrichtung eine etwa rechtwinklige Form aufweist. Die oberen Ränder der jeweiligen Einsätze 96 stoßen gegeneinander oder die Seiten der Vorrichtung an, so daß der durch die oberen Öffnungen 1oo gebildete Bereich im wesentlichen den gesamten Querschnitt der Vorrichtung und damit des Feststoffbettes, das durch die Einsätze abgestützt wird, dargestellt.

Unmittelbar unterhalb der oberen Gruppe der Tröge 9 5 ist eine gleiche Anzahl von etwas kleineren Trögen 1o2 angeordnet, wobei jeder Trog der unteren Gruppe Granulatmaterial von dem entsprechenden unmittelbar oberhalb liegenden Trog aufnimmt. Jeder der mittleren Tröge umfaßt ein Paar von nach unten zusammenlaufenden Einsätzen 1o4, die an ihren jeweiligen Enden an der Wandkonstruktion des mittleren Abschnitts 64 befestigt sind. Der Abstand der oberen Enden der Einsätze 1o4 ist erheblich weiter als der Abstand am Boden der entsprechenden Einsätze 9 6 unmittelbar oberhalb. Granulatmaterial, das aus der oberen Gruppe der Tröge 95 in die entsprechenden mittleren Tröge herabfällt, füllt die mittleren Tröge und wird bei seinem typischen Schüttwinkel durch die mittleren Tröge gehalten, ohne in nennenswerter Weise in den unteren Abschnitt 66 überzulaufen. In dieser

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Hinsicht wird insbesondere auf F .ig. 3 Bezuc genommen, in deren linker Hälfte die Beziehung der offenen Tröge und des in diesen angeordneten Materials bei dessen Ausbildung seines Schüttwinkels beim Herabfallen von einem Trog zu dem anderen gezeigt ist.

Unterhalb der mittleren Gruppe der Tröge 1o2 ist eine weitere Gruppe von Trögen 1o6 angeordnet. Jeder Trog dieser Gruppe ist etwas kleiner als der unmittelbar oberhalb angeordnete Trog. Die untersten, feststehenden Tröge werden begrenzt durch nach unten zusammenlaufende Einsätze 1o8, die in miteinander zusammenwirkender Anordnung zur Bildung der jeweiligen Tröge und in Bezug auf die unmittelbar oberhalb liegenden Tröge zur Aufnahme des granulatförmigen Materials, das durch Schwerkraft herabfällt, angeordnet sind. Wiederum sind die oberen Bereiche der Einsätze 1o8 in weiterem Abstand angeordnet als die unteren Bereiche der unmittelbar oberhalb liegenden Einsätze, so daß das Granulatmaterial bei der Ausbildung seines Schüttwinkels beim Herabfallen nicht über den oberen Bereich der jeweiligen Tröge überfließt. Die jeweiligen Abstände der verschiedenen Gruppen der Einsätze, die die feststehenden Tröge begrenzen, können von den dargestellten Abständen abweichen,und die Anzahl der Gruppen der Tröge, die in senkrechter Anordnung vorgesehen sind, kann im Bedarfsfall geändert werden, damit der gewünschte Feststoffstrom und die Konvergenz der Ströme am Auslaß der tiefsten, feststehenden Tröge erreicht wird.

Zur Erleichterung des Aufwärtsstromes und der Verteilung des Gasstromes von dem Gaseinlaß 168 durch den Feststoff-Bett-Abschnitt 64 bilden die Abstände der jeweiligen Einsätze 1o8, 1o4 und 1o6 entsprechende Gas-Feststoff-Übergangsflächen, die es gestatten, daß das Gas in die abgestützte Säule des granulatförmigen Feststoff-Materials in der durch die Strömungspfeile in Fig. 3 gezeigten Weise eintritt. Das Gas, das der Bahn der Strömungspfeile folgt, kommt in effektive, maximale Kontaktberührung mit dem granulatf örmigen Feststoffmaterial, das in den und oberhalb der Tröge vorgesehen ist, und es berührt anfangs die freiliegenden Feststoffe in den Zwischenräumen zwischen den senkrecht im Abstand liegenden Trögen. Es hat sich dabei gezeigt, daß dadurch eine gute Gasverteilung eintritt, ohne daß es zu einer nennenswerten Gasdurchgangs- oder Kanalbildung kommt. Die Kreisringe 68 verhindern in wirksamer Weise, daß das Gas Umgehungsstrombahnen entlang der Wand des

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Gehäuses bildet.

Es ist zu Zwecken der Steuerung wünschenswert, die Geschwindigkeit der Abwärtsbewegung des granulatförmigen Feststoffmaterials im Interesse einer wirksamen Kontaktbehandlung mit dem Gasstrom in Abhängigkeit von den Eigenschaften des verwendeten Granulatmaterials und der Menge und Art der Schmutzstoffe, die sich in dem behandeltem Rauchgasstrom befinden, verändern zu können. Noch wichtiger ist es, einen im wesentliche'n gleichförmigen Feststoffstrom quer über das Feststoffbett herstellen zu können. In anderen Worten sollten die Feststoffe bei jeder gegebenen senkrechten Höhe in dem Bett im wesentlichen gleichmäßig dem Gasstrom ausgesetzt sein.

Erfindungsgemäß wird ein im wesentlichen gleichförmiger abwärts gerichteter Feststoffstrom durch die Kontaktbehandlungseinrichtung erreicht, indem eine Anzahl von Kipptrögen verwendet wird, die allgemein mit 114 bezeichnet sind. Diese Kipptröge gestatten es, das granulatförmige Feststoffmaterial solange wie für eine wirksame Ausnutzung notwendig aufzunehmen und es dann zur Erzeugung einer zusätzlichen, gesteuerten Schwerkraftwirkung zur Abgabe in die Austrittskammer 11o zu bewegen. Jeder der Kipptröge 114 ist mit seinen jeweiligen Enden in Schwenkgelenken 116 und 118 an den einander gegenüberliegenden Wänden 97 und 99 des mittleren Abschnitts 64 der Kontaktbehandlungseinrichtung gelagert, so daß sie wahlweise bogenförmig um die Gelenke herum zur Steuerung der Abwärtsbewegung des Granulatmaterials bewegt werden könne. Zwischen den Gelenken 116 und 118 kann ein etwa rechtwinkliges, rohrförmiges Element 12o abgestützt werden, mit dem Platten 122, 124, 126 und 128 verschweißt oder anderweitig derart verbunden sind, daß ein Paar von etwa dreieckigen Trögen entsteht, deren Spitze an gegenüberliegenden Ecken des rechtwinkligen, rohrförmigen Elements liegen. Die Platten 124 und 126, die die Wandkonstruktion jedes dieser Tröge bilden, können in einem Abstand liegen, der der Breite einer der Seitenplatten 13o des rohrförmigen Elements 12o entspricht. Endplatten 132 und 134 können mit den gegenüberliegenden Enden der jeweiligen Seitenplatten verbunden sein, die die Tröge begrenzen und die oberen Oberflächen 136 und 138 der Endplatten können bogenförmig ausgebildet sein und

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einen Bogen um die Achse 14o der Gelenke begrenzen. Eine Platte 142 kann zwischen den Platten 124 und 126 liegen und eine Krümmung entsprechend einem Bogen um die Achse 14o aufweisen. Wenn der Kipptrog zwischen Stellungen geschwenkt wird, die es gestatten, den einen oder anderen der Tröge unmittelbar unterhalb des zugeordneten tiefsten feststehenden Troges anzuordnen, bewegt sich die bogenförmige Platte 142 in dichter Nähe an die unteren Bereiche der jeweiligen Einsätze 1o8. £)uerplatten 144 und 146 können zwischen den einander gegenüberliegenden, auseinandergerichteten Platten der jeweiligen Tröge zur Verringerung des für die Füllung des Troges erforderlichen Materials vorgesehen sein. Das Materialvolumen, das zum Füllen des Troges erforderlich ist, kann durch Auswahl der entsprechenden Lage der Platte verändert werden. Die Querplatten 144 und 146 verstärken im übrigen die Trogkonstruktion und gestatten die Verwendung einer leichteren Kontruktion, ohne daß eine Beschädigung auftritt.

Zur Erteilung einer Steuerbewegung an die Kipptröge erstreckt sich ein Hebelarm 148 von dem drehbaren, rohrförmigen Element 12o aus. Der Hebelarm ist mit einer öffnung 15o versehen, die einen Stift 152 aufnimmt, der durch eine Verbindungsstange 154 getragen wird. Eine Hin- und Herbewegung der Verbindungsstange verursacht eine bogenförmige Bewegung des Hebelarms 148 und damit die Bewegung eines der Kipptröge um seine Schwenkgelenke 116 und 118 von einer Materialaufnahmeposition in eine Auskipp-Position. Der andere der Tröge wird aus der Auskipp-Position in Zuordnung zu dem entsprechenden offenen Trog gebracht.

Wie in Fig. 2 und 3 gezeigt ist, ist die Verbindungsstange 154 mit Hilfe einer Anzahl von Stiften mit dem jeweiligen Hebelarm des entsprechenden Kipptroges verbunden. Eine gleichzeitige Betätigung der Kipptröge ergibt sich durch eine Hin- und Herbewegung der Verbindungsstange. Die Verbindungsstange 154 erstreckt sich in der Darstellung durch einen Rohrabschnitt 156 des Gehäuses, der einen geeigneten Flansch 158 aufweist, der dem Flansch 16o eines Linear-Fluidmotors 162 entspricht. Bei 164 befindet sich ein Schwenkgelenk zwischen der Verbindungsstange 154 und dem Betätigungsstößel 166 des Fluidmotors, so daß zwischen dem Betätigungsstößel des Fluidmotors und der Verbindüngsstange 154 eine Schwenkung möglich ist, wenn der Fluidmotor der Verbindungs-

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stange eine lineare Antriebsbewegung erteilt. Wenn der Fluidmotor 162 den Betätigungsstößel 166 vollständig ausfährt, bewegt die Verbindungsstange 154 die Kipptröge in eine Stellung, die derjenigen der Figuren 2 und 3 entgegengesetzt ist und in der der andere der Kipptröge in Zuordnung zu der öffnung im unteren Bereich der niedrigsten, feststehenden Troganordnung gebracht wird, während der erste Trogbereich der Kipptröge in seine Auskippstellung gelangt, in der das angesammelte, granulat- · förmige Feststoffmaterial unter Schwerkrafteinfluß in die Austrittskammer 11o herabfällt.

Bei Bewegung des Fluidmotors 162 in die entgegengesetzte Extremstellung oder die in Fig. 2 und 3 gezeigte Stellung werden die Kipptröge in ihre erste Stellung zurückgeführt, und das Granulatmaterial, das durch die zweiten Kipptröge aufgenommen worden ist, wird in die Austrittskammer 11o gekippt. Da die entgegengesetzten Tröge des Kipptrogmechanismus den durch die unteren Bereiche der tiefsten, feststehenden Tröge gebildeten öffnungen zugeordnet werden, werden sie mit granulatförmigem Feststoffmaterial bis zu dem Punkt gefüllt, bei dem das Material seinen Schüttwinkel erreicht. Das Bett des Granulatmaterials ist daher im allgemeinen konstant ausgenommen während und kurz nach der Bewegung des Kipptrogmechanismus.

Ein Gaseinlaß 168 kann in beliebiger, geeigneter Weise, beispielsweise durch Schweißen, Schrauben od. dgl. mit einer der schräg nach unten zusammenlaufenden Wände 17o des unteren Austritts-Abschnitts 66 verbunden sein und einen Flansch 172 zur Verbindung mit anderen Rohrleitungen aufweisen, die unbehandelte Gase in die Gegenstrom-Kontaktbehandlungseinrichtung bringen. Um zu verhindern, daß granulatförmiges Feststoffmaterial im unteren Bereich des Gaseinlasses 168 beim Herabfallen von dem Kipptrogmechanismus abgelagert wird und dort teilweise den Gaseintritt in die Austrittskammer 11o blockiert, ist ein Paar von Platten 174 und 176 in beliebiger, geeigneter Weise an der Wand 17o befestigt, wobei die oberen Ränder der Platten gegeneinander liegen oder miteinander durch Schweißen od. dgl. miteinander verbunden sind. Das winkelförmige Element, das durch die zusammenwirkenden Platten 174 und 176 gebildet wird, lenkt Granulatmaterial ab, das andernfalls durch die öffnung 178 fallen

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würde und hält damit den Gaseinlaß frei von einer Ansammlung von Granulatmaterial. In gleicher Weise ist ein winkelförmiges Element 177 mit ähnlichem Aufbau oberhalb der öffnung vorgesehen, die für die Betätigungsstange 154 ausgebildet ist, so daß eine Ansammlung von Granulatmaterial in dem Rohrabschnitt 156 beim Herabfallen aufgrund der Schwerkraft verhindert wird.

Der Strom der Feststoffe durch den Bettabschnitt dar Vorrichtung wird gesteuert durch die Geschwindigkeit, mit der der Kipptrogmechanismus betätigt wird und durch das Volumen der Feststoffe, die mit jeder Betätigung abgegeben werden. Wie zuvor erörtert wurde, können Querplatten 144, 146 in verschiedenen Höhen in den Kipptrögen angeordnet werden und das Volumen der abgegebenen Feststoffe bestimmen. Die Geschwindigkeit, mit der dieses Volumen der Feststoffe abgegeben wird, ist sodann eine Funktion der Frequenz der Betätigung des Fluidmotors 162. Selbstverständlich wird periodisch frisches granulatförmiges Feststoffmaterial zu der Oberseite des Feststoffbettes durch den Zufuhrtrichter 7o zugeführt, damit die gewünschte Bettdicke aufrechterhalten wird.

Es ist zweckmäßig, die abgegebenen Granulatfeststoffe aus der Austrittskammer 11o zu entnehmen, ohne daß ein Gasaustritt aus der Vorrichtung ermöglicht wird. Dementsprechend kann ein gasdichtes Ventil 18o in geeigneter Weise mit dem unteren Ende des Austritts-Abschnitts 66 in Zuordnung zu demAuslaß 182 vorgesehen sein. Dadurch wird es ermöglicht, Feststoffe durch das Ventil 18o bei dessen Betätigung zu entnehmen. Das Ventil 18o wird derart gesteuert, daß eine Ansammlung von Feststoffen in dem Austritts-Abschnitt 66 vermieden wird, und daß insbesondere verhindert wird, daß der Feststoff-Spiegel in dem Austritts-Abschnitt über den Boden des Gaseinlasses 168 ansteigt.

Wenn das zu behandelnde Gas Rauchgas ist, das durch Verbrennung von fossilen Brennstoffen wie Kohle entsteht, und wenn es erforderlich ist, den SO-- und Flugasche-Anteil des Rauchgases zu entfernen, kann das granulatförmige Feststoffmaterial, das in die Kammer 74 der Gegenstrom-Kontaktbehandlungseinrich-

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tung eingeleitet wird, granulatförruiges, r.atürlicn auftretendes Natriumbikarbonat (Nahcolite) sein. Die bevorzugte Dicke des feststoffbettes wird bestimmt durch das Volumen des Gases, das durch die Kontaktbehandlungseinrichtung hindurchströmt, den SO₉ Gehalt des Gases und die Menge des SO , das aus dem Gasstrom entfernt werden soll. Die Flugasche und andere Teilchen in dem Gasstrom werden wirksam in den ersten wenigen cm des Feststoffbettes abgefangen und beeinflussen die Auswahl der Bettdicke daher im allgemeinen nicht.

Obwohl in den Figuren 2 und 3 feststehenden Trogebenen gezeigt sind, ist die Erfindung nicht auf eine bestimmte Anzahl dieser Trogebenen beschränkt, und es kommt eine kleinere oder größere Anzahl von Trogebenen je nach den Konstruktionsparametern einer gegebenen Gas-Feststoff-Kontaktbehandlungseinrichtung in Betracht.

Es kann wünschenswert sein, den Fluidmotor 162 zeitlich zu steuern und damit eine zeitliche Schrittfolge für die Kipptröge herzustellen, damit das Granulatmaterial derart herabfallen kann, daß es im wesentlichen vollständig abgegeben wird, wenn es vollständig in die Austrittskammer 11o der Kontaktbehandlungseinrichtung herabgefallen ist. Eine geeignete Einrichtung zur Erzielung einer zeitlich gesteuerten Betätigung des Linear-Fluid-Motors 162 kann zweckmäßigerweise die Form eines durch ein solenoid-erregten, fluid-gesteuerten Ventils V aufweisen, daß die Zufuhr des Fluids aus einer Quelle S mit Druckfluid zu einer der Seiten des Kolbens des Fluid-Motors steuert. Der Fluidmotor 162 kann ein doppelt wirkender Motor sein, der beispielsweise hydraulisch oder pneumatisch in beide linearen Richtungen antreibbar ist. Die Erregung des Solenoids des Ventils V kann gesteuert werden durch eine elektrische Schaltung C, deren Erregung wiederum durch einen Zeitgebermechanismus T gesteuert werden kann. Der Zeitgebermechanismus kann ein im Handel erhältlicher, geeigneter Typ sein und einstellbar sein, damit eine zeitliche Schrittfolge erzielt wird, die die Betätigung der Kipptröge in koordinierter Frequenz in Bezug auf die Strömungseigenschaften und Bedingungen des eintretenden Gasstromes bewirkt. Wenn sich die Charakteristika des Gasstromes ändern, d.h. beispielsweise der Strömungsdurchsatz erhöht oder verringert oder der S0~- Gehalt

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des Gases geändert wird, kann es notwendig sein, den Seitgebermechanismus T derart einzustellen, daß die Frequenz der Betätigung der Kipptröge 114 geändert und damit der Strömungsdurchsatz der Feststoffe durch die Vorrichtung erhöht oder verringert wird. Der Zeitgebermechanismus T kann daher funktionell auf die Charakteristika und Bedingungen des Stromes des eintretenden Rauchgases ansprechen.

Obwohl die Erfindung in Verbindung mit der Behandlung von Rauchgas zur Entfernung des größten Anteils von SO„ und Flugasche in dem Rauchgas erörtert wird, ist sie nicht auf eine derartige Anwendung beschränkt. Es können auch andere Gase als Rauchgas durch einen Adsorptionsprozeß in ähnlicher Weise zur Entfernung von Schmutzstoffen oder zur Abtrennung von anderen Gasbestandteilen behandelt werden. In ähnlicher Weise kann die Vorrichtung entsprechend den verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden zur Übertragung von Wärme auf den oder von dem Gasstrom oder für eine anderweitige Behandlung von Feststoffen.

Während die Gegenstrom-Kontaktbehandlungseinrichtung gem. Fig. 2 bis 5 eine Ausführungsform der Erfindung darstellt, die zur Verwendung von Gas-Feststoff-Kontaktbehandlungsvorgängen in kleinerem Rahmen geeignet ist, ist sie nicht auf den geschilderten Umfang beschränkt. Wie insbesondere aus Fig. 6 und 7 hervorgeht, liegt es auf der Hand, daß dasselbe Grundprinzip des Gegenstrom-Kontaktbehandlungsverfahrens in wesentlich größeren Vorrichtungen für ähnliche Zwecke verwendet werden kann. In Fig. 6 und 7 ist eine Gegenstrom-Kontaktbehandlungseinrichtung dargestellt, die allgemein mit der Bezugsziffer 2oo bezeichnet ist. Die Vorrichtung umfaßt ein Gehäuse 2o2, das eine obere Kammer oder einen Abschnitt 2o4 , eine mittlere Kammer oder einen Abschnitt 2o6, eine untere Kammer oder einen Abschnitt 2o8 einschließt. Der obere Abschnitt 2o4 kann als der Abschnitt für den Feststoffeintrit und den Gasaustritt bezeichnet werden. Der mittlere Abschnitt 2o6 ist der Feststoffbett-Kontaktbehandlungsabschnitt und umfaßt den Mechanismus zur Erzielung des Gas-Feststoff-Kontakts, für den die Vorrichtung konstruiert ist. Der untere Abschnitt 2o4 kann als der Gaseinlaß- und Feststoffmaterialauslaß-Abschnitt bezeichnet werden und umfaßt die Konstruktionsmerkmale, die den Eintritt des zu behandelnden Gases und den Austritt des Feststoffmaterials ermöglichen.

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Das Gehäuse 2o2 der Kontaktbehandlungseinrichtung kann einen Gaseinlaß 21 ο aufweisen, dessen öffnung und Schließung durch einen Schieber 212 oder einen anderen geeigneten Mechanismus gesteuert wird. Eine Einlaß-Verteilerleitung 214 kann mit dem Gehäuse auf beliebige Weise in Zuordnung zu dem Gaseinlaß 21o verbunden sein, so daß das zu behandelnde Gas durch die Verteilerleitung 214 in den Gaseinlaß- und Feststoffauslaß-Abschnitt 2o8 strömt. An einem Ende des Gehäuses 2 gegenüber dem Gaseinlaß 21 ο und oberhalb des Kontaktbehandlungs-Abschnitts 2o6 ist eine Gasaustrittsleitung mit dem Gehäuse auf beliebige Weise verbunden. Die Gasaustrittsleitung 216 kann eine Anzahl von Steuerschiebern 218 aufweisen, die zur Aufrechterhaltung der gewünschten Gasstrombedingungen innerhalb der Kontaktbehandlungseinrichtung gesteuert oder eingestellt werden können. Die Gasaustrittsleitung 216 kann mit einer weiteren Austrittsleitung 22o zur Abführung des behandelten Gases an einen Schornstein oder eine andere geeigente Abgabeeinrichtung verbunden sein.

Der mittlere, das Gas-Feststoff-Kontaktbehandlungsbett enthaltende Abschnitt der Kontaktbehandlungseinrichtung 2oo liegt unmittelbar oberhalb einer Trichteranordnung 222, die in dem Gehäuse 2o2 angeordnet ist. Eine Anzahl von senkrecht ausgerichteten, offenen Trögen 226 wird durch zusammenwirkende Einsatzanordnungen gebildet, die ähnlich wie die Einsätze 95, 1o2 und 1o6 in Fig. 2 gestaltet sind. Die Tröge bewirken es, daß granulatförmiges Feststoffmaterial in den Austrittskammer-Abschnitt 2o8 der Trichteranordnung 222 unter der Kontrolle eines Kipptrogmechanismus herabfallen kann, der ähnlich wie die Kipptröge 114 in Fig. 2 ausgebildet ist. Die Einsatzmechanismen bewirken in wirksamer Weise eine Begrenzung der aufwärts gerichteten Strömungsbahnen ähnlich denjenigen, die durch die Strömungspfeile in Fig. 3 gekennzeichnet sind. Wenn Rauchgas behandelt und von S0„ und Flugasche befreit werden soll, kann das granulatförmige Feststoffmaterial Natriumbikarbonat (Nahcolit) sein, das in einem Bett von geeigneter Dicke oberhalb der durch die Einsätze gebildeten Troganordnungen gehalten werden kann und zur Entfernung des S0„ aus dem durch das Kontaktbett strömenden Rauchgas dient. In gleicher Weise können die Kipptrogmechanismen, die das Herabfallen des granulatförmigen Feststoffmaterials während der Behandlung des Rauchgases steuern, mit einer Schrittfolge gekippt werden, die es gestattet, die Feststoffe abwärts durch das Kontakt-

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bett mit einem gewünschten Durchsatz hindurchzubewegen und in den Austritts-Abschnitt 2o8 des Gehäuses zu überführen.

Der untere Abschnitt der Trichteranordnung 222 wird begrenzt durch nach unten und innen zusammenlaufende Paare von Wänden 224, 226, 228 und 23o, die gemeinsam den Boden der Trichteranordnung 222 begrenzen und die aufgrund ihrer Neigung die abgegebenen Feststoffe in Richtung länglicher Förderrinnen 232 und 234 leiten. Die Förderrinnen sind mit geeigneten Fördermechanismen zur Überführung der abgegebenen Feststoffe in Richtung eines gasdichten Auslaßventils 236 versehen, das dazu dient, die Feststoffe aus der unteren Kammer der Kontaktbehandlungseinrichtung an einen Förderer 238 abzugeben, der das austretende Feststoffmaterial einer beliebigen Einrichtung zur Beseitigung oder Rückgewinnung zuführt.

Es ist zweckmäßig, Einrichtungen zur Versorgung des langgestreckten Gas-Feststoff-Kontaktbettes mit granulatförmigem Feststoffmaterial für die Kontaktbehandlung mit Gas vorzusehen, das durch die Kontaktbehandlungseinrichtung hindurchströmt. Erfindungsgemäß kann eine derartige Feststoffzufuhr entsprechend Fig. erfolgen, gem. welcher die Kontaktbehandlungseinrichtung 2oo weiterhin ein Gehäuse 24o umfaßt, das wenigstens einen Teil eines Zufuhrförderers 242 einschließt. Der Zufuhrförderer 242 kann ein Bandförderer oder ein anderer geeigneter Förderer sein, der granulat förmiges Feststoffiraterial von einer entfernt gelegenen Quelle- einem Speichertrichter 244 zuführt. Das granulatförmige Feststoffmaterial fällt von dem Zufuhrförderer 24 2 herab in den Speichertrichter 244 durch eine Rinne 246. Der Speichertrichter 244 kann zweckmäßigerweise ausreichende Abmessungen aufweisen, um einen Feststoffvorrat aufzunehmen, der wenigstens für einen vorbestimmten Zed träum,beispielsweise 24 Stunden ausreichen, so daß genügend Zeit zur Reparatur des Zufuhrförderers 24 2 verbleibt, ohne daß der Betrieb der Gegenstrom-Kontaktbehandlungseinrichtung unterbrochen werden muß. Am Boden des Speichertrichters 244 befinden sich ein oder mehrere gasdichte Ventile 248, die es bei entsprechender Betätigung gestatten, granulatförmiges Feststoffmaterial von dem Speichertrichter 244 in den oberen Abschnitt 2o4 der Kontaktbehandlungseinrichtung 2oo zu überführen, ohne daß nennenswerte Gasmengen an die Atmosphäre austreten.

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Es ist vorteilhaft, das granulatförmige Feststoffmaterial auf dem Kontaktbehandlungsbett, das sich oberhalb der Troganordnungen der Kontakteinrichtungen befindet,zu verteilen. Eine geeignete Einrichtung zur Erreichung einer gleichmäßigen Verteilung des Feststoffmaterials ist in Fig. 6 und 7 dargestellt, in denen ein Paar Schienen 25o gezeigt ist, die Räder oder Führungsrollen 254 eines Lauftrichters 256 aufnehmen. Mit den gegenüberliegenden Enden des Lauftriqhters 256 sind Seile 258 ■ und 26o verbunden, die jeweils durch Zugmechanismen 262 und aufgenommen werden. Die Zugmechanismen 262 und 26 4 sind gleichzeitig in der Weise betätigbar, daß beim Ziehen des Lauftrichters 256 durch einen Zugmechanismus der entgegengesetzte Zugmechamismus lediglich das Seil freigibt und einen Vorlauf des Lauftrichters verhindert, während er sich über die Schienen 25o und 252 bewegt.

Bei Bewegung des Lauftrichters 256 von seiner dem Auslaß des gasdichten Ventils 248 zugeordneten Stellung, die in Fig. 6 in durchgezogenen Linien gezeigt ist, in die entgegengesetzte Endstellung, die gestrichelt gezeigt ist, verteilt der Lauftrichter 256 eine Schicht des granulatförmigen Feststoffmaterials auf dem Reaktionsbett, das durch die Kipptrogmechanismen und die mit diesen zusammenwirkenden feststehenden Troganordnungen abgestützt wird. Wenn sich beispielsweise der Lauftrichter 256 von rechts nach links bewegt, kann er eine Lage in der Größenordnung von 12 mm Dicke auf dem Reaktionsbett ablegen, und sodann wird der Lauftrichter 256 durch den Zugmechanismus 26 2 zurück in seine dem Auslaß des Ventils 248 zugeordnete Stellung gezogen, in der er für ,die nächste Aufbringung einer Lage gefüllt wird. Eine im wesentlichen gleichförmige Verteilung der eintretenden Feststoffe auf dem Kontaktbett kann erreicht werden durch einen Rechenmechamismus, der in ähnlicher Weise betrieben wird wie der Lauftrichter 256. Bei dieser Ausführungsform wird eine vorbestimmte Menge von Feststoffen durch das Ventil 248 in den oberen Abschnitt 2o4 eingelassen, und der Rechenmechamismus wird über die Vorrichtung hinweg durch die Seile 258 und 26o bewegt, so daß er das Feststoffbett ausgleicht.

Der Betrieb des Kipptrogmechanismus der Gegenstrom-Kontaktbehandlungseinrichtung kann gesteuert werden in Zuordnung mit

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dem zyklischen Betrieb des Lauftricheers 256. Beispielsweise kann ein Linear-Fluidmotor 266 ähnlich dem in Fig. 2 und 3 dargestellten Fluidmotor derart betätigt werden, daß er dem Kipptrog-Steuergestänge 268 eine Bewegung erteilt, die zugleich alle Kipptröge der Kontaktbehandlungseinrichtung betätigt. Die speziellen Volumen des Feststoffmaterials, das durch die jeweiligen Tröge des Kipptrogmechanismus aufgenommen wird, kann derart bemessen sein, daß die Höhe des Reaktionsbettes oberhalb den feststehenden Trögen um etwa 12 mm gesenkt wird". Wenn die Kipptrogmechanismen anschließend an die Beendigung der Auftragbewegung des Lauftrichters 256 betätigt werden, bleibt die Höhe des Feststoffmaterialbettes im wesentlichen konstant, obwohl Feststoffe kontinuierlich entnommen und von der Kontaktbehandlungseinrichtung abgeführt werden. Der kontinuierliche Betrieb der erfindungsgemäßen Kontaktbehandlungseinrichtung ergibt sich durch Verwendung der verschiedenen hier erläuterten Merkmale.

Die erfindungsgemäße GegenstromyKontaktbehandlungseinrichtung erleichtert einen optimalen Gas-Feststoff-Kontakt zur Durchführung jeder beliebigen Massen- oder Energieüberführung zwischen einem strömenden Gas und einem Bett eines granulatförmigen Feststoff materials, das in der Lage ist, durch eine Anzahl von feststehenden offenen Trögen herabzufallen, die mit Kipptrogmechanismen der vorliegenden Erfindung zur Abstützung des Feststoffbetttes und zur Erzielung eines im wesentlichen gleichförmigen, abwärts gerichteten Feststoffstromes zusammenwirken. Der Kipptrogmechanismus ist zwischen einer ersten Stellung, in der ein Trog die granulatförmigen Feststoffe aufnimmt, und das Feststoffbett abstützt, während der andere Trog die zuvor aufgenommenen Feststoffe auskippt, und einer zweiten Stellung, in der ein Trog die Feststoffe abgibt, während der andere Trog die Feststoffe aus dem untersten feststehenden Trichter aufnimmt und abstützt, beweglich.

Obwohl die erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere geeignet ist für die Kontaktbehandlung von gasförmigen und festen Materialströmen im Gegenstromprinzip, kann der Gasstrom auch in derselben Richtung wie der Feststoffstrom erfolgen, sofern dies zweckmäßig ist. Ebenso ist die zuvor erwähnte Entfernung von S0„ und Flugasche aus Rauchgas als Beispiels zu verstehen, die erfindungsgemäße Vorrichtung ist ebenso auf andere Anwendungsfäl-

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le wie die Abtrennung von Aerosolen oder anderen mitgezogenen Flüssigkeiten aus einem Gasstrom, die Abtrennung von verschiedenen Teilchen aus einem Gasstrom, die Durchführung von chemischen Reaktionen zwischen dem Gas und den durch dieses berührten Feststoffen oder die Durchführung von Wärmeübertragungen zwischen Gas- und Feststoff-Strömen anwendbar.

- Patentansprüche -

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Claims (17)

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Kontaktbehandlung eines strömenden Gases mit einem granulatförmigen Feststoffmaterial, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (60; 2oo, 2o2), das eine geschlossene Kammer (64,74; 2o6) mit einem Peststoffeintritts-Abschnitt (62; 2o4) und einem Feststoffaustritts-Abschnitt (66; 2o8) aufnimmt, eine Anzahl von Einsätzen (96, 1o4, I08) innerhalb der Kammer (64,74; 2o6) zur Begrenzung von Trögen (95, 1o2,1o6;222) zur Lenkung eines FeststoffStroms vom Eintritts-Abschnitt (62;2o4) zum Austritts-Abschnitt (66; 2o8) und zur Bildung einer Strömungsbahn für das durch die Kammer strömende Gas, Aufnahmeeinrichtungen (114) in der Kammer unterhalb der Tröge zur Aufnahme vorbestimmter Feststoffmengen aus den Trögen, welche Aufnahmeeinrichtungen zwischen einerStellung zur Aufnahme des Feststoffmaterials und einer Stellung zum Auskippen des Feststoffmaterials in den Austritts-Abschnitt (66;2o8) beweglich sind, Gaseinlaßenrichtungen (168,178;21o,212,214) an dem Gehäuse zur Einleitung unbehandelten Gases in die Kammer auf einer Seite der Tröge, Gasauslaßeinrichtungen (94, 28,3o; 216,218,22ο) an dan Gehäuse auf der anderen Seite der Tröge, Einrichtungen (7o,72,76; 24o,246,256) zur Einleitung von Feststoffmaterialien in den Eintritts-Abschnitt (62;2o4) und Einrichtungen (I80, 182; 234,236,238,24ο) zum Austragen des Feststoffmaterials aus dem Austrittsabschnitt (66;2o8).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtungen (114) eine Anzahl von Meßeinrichtungen umfassen, die derart ausgebildet sind, daß sie jeweils wahlweise unter die Tröge (95, 1o2,I06) und in die Auskippstellung gebracht werden können.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g.e k e η η zeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtungen (114) ein langgestrecktes Element (12o) mit einem Paar von geschlossenen, im Winkel zueinander angeordneten Trögen, Einrichtungen (116,118) zur schwenkbaren Lagerung des langgestreckten Elementes (12o) in der Kammer (64,74) und Einrichtungen (148, 154, 162) zur Drehung des langgestreckten Elements (12o) um die Achse der Schwenkgelenke (116,118) zwischen der Materialaufnahmestellung und der Auskippstellung der Tröge -umfassen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeic hn e t, daß das längliche Element Π2o) um einen Winkel von etwa 9o° drehbar ist, und daß sich jeweils in der Endstellung der Drehung ein Trog in Aufnahmestellung und ein Trog in Auskippstellung befindet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Drehen des langgestreckten Elements (12o) einen von diesem ausgehenden Hebelarm (148) und einen Linearantrieb (162,154) umfassen, der schwenkbar mit dem Hebelarm verbunden ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere langgestreckte Elemente (12o) vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Linearantrieb durch einen Linear-Fluidmotor(162)gebildet wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Linear-Fluidmotor (162) steuerbar ist durch ein Fluidversorgungssystem(TVS)mit einem Solenoid-Steuerventil und durch eine elektrische Schaltung (C) zur Erregung des Solenoid-Steuerventils, welche elektrische Schaltung eine Zeitgeberanordnung zur zeitgesteuerten Betätigung des Solenoid-Steuerventils und des Linear-Fluidmotors umfaßt.

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9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tröge (95,1o2, 1o6) eine Anzahl von übereinanderliegenden, länglichen Trögen umfassen, die sich quer durch das Gehäuse (64,74) erstrecken und jeweils schräg nach unten zusammenlaufende Seitenwände zur Bildung oberer Einlaßöffnungen und unterer Auslaßöffnungen umfassen, wobei die "Auslaßöffnungen kleiner als die Einlaßöffnungen sind und jeweils die Einlaßöffnungen der unteren Tröge unmittelbar unterhalb der Auslaßöffnungen der oberen Tröge angeordnet sind, und wobei die Seitenwände zugleich Gasdurchlaßöffnungen zwischen dem Feststoffaustritts-Abschnitt (6 6,2o8) und dem Feststoffeintritts-Abschnitt (62, 2o4) bilden.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tröge (95,1o2,1o6) und die drehbaren Aufnahmeeinrichtungen (114) derart ausgebildet sind, daß sie unter Berücksichtigung des Schüttwinkels des Feststoffmaterials eingeschlossenes Feststoffbett bilden.

11. Vorrichtung nach Anspruch Io, dadurch gekennzeichne t, daß Einrichtungen (82,84; 254,256,258...) zum Ausgleich der oberen Oberfläche des Feststoffbettes vorgesehen sind.

Ί2. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Einleitung von Feststoffmaterial in das Fließbett der Kammer (64,74;2o6) ein gasdichtes Ventil (76,248) umfassen.

13. Vorrichtung nach Anspruch Io, dadurch gekennzeich net, daß die Einrichtungen zum Einleiten von Feststoffen eine Fördereinrichtung (25o,252,254,256) innerhalb der Kammer (2o6) oberhalb des Feststoffbettes umfassen, die zur Aufnahme von Feststoffmaterial und zum Ablegen des Feststoffmaterials in gleichmäßiger Verteilung auf dem Feststoffbett ausgebildet ist.

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14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung Schienen (25o,252) innerhalb des Gehäuses (6)/ einen Lauftrichter (256) auf diesen Schienen zur Aufnahme von Feststoffmaterial und zur Verteilung einer dünnen Lage des Feststoffmaterials auf dem Feststoffbett bei Bewegung des Lauftrichters über die Schienen und Einrichtungen (258,26o,26 2,264) zum Bewegen des Lauftrichters (256) über die Schienen umfaßt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Bewegen des Lauftrichters (256) Seile (258,26ο), die sich entlang den Schienen (25o,252) erstrecken und mit den Enden des Lauftrichters verbunden sind, und Seilzugmechanismen (262,264) an den beiden Enden der Schienen zur gesteuerten Bewegung des Lauftrichters über die Schienen umfassen.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennz eichnet, daß die Fördereinrichtung eine Recheneinrichtung auf den Schienen (25o,252) zur Verteilung einer dünnen Lage des Feststoffmaterials auf dem Feststoffbett und Einrichtungen zum Bewegen der Recheneinrichtung auf den Schienen erfaßt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Bewegen der Recheneinrichtung, Seile, die mit den Enden der Recheneinrichtung verbunden sind, und Zugmechanismen an beiden Enden der Schienen zur gesteuerten Bewegung cfer Recheneinrichtung umfaßt.

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