DE2551374B2

DE2551374B2 - Entstaubungsanlage für heiße Rauch-

Info

Publication number: DE2551374B2
Application number: DE19752551374
Authority: DE
Inventors: Heinz Zuerich Butz (Schweiz)
Original assignee: ELTECNA AG WILLIAM SEILER ZUERICH (SCHWEIZ); HEINRICH LUEHR VDI STAUBTECHNIK 4960 STADTHAGEN
Current assignee: ELTECNA AG WILLIAM SEILER ZUERICH (SCHWEIZ); HEINRICH LUEHR VDI STAUBTECHNIK 4960 STADTHAGEN
Priority date: 1975-11-15
Filing date: 1975-11-15
Publication date: 1978-06-15
Also published as: DE2551374A1

Description

Die Erfindung oezieht sich auf eine Entstaubungsanlage zur Reinigung von heißen Rauchgasen unter Verwendung eines trockenen Staub austragenden Filters, dem ein von heißen Gasen durchströmter Sättigungskühler vorgeschaltet ist, zwischen dem und dem Filter die im Kühler gekühlten Rauchgase durch einen mittels eines über einen Fühler gesteuerten Reglers gesteuerten heißen Rauchgasstrom über eine den Kühler umgehende Leitung auf eine für das Filter erforderliche erhöhte Temperatur gebracht wird.

Bei der Entstaubung von heißen Abgasen aus öfen bzw. Schmelzofen wird durch Gesetz zunehmend ein Reststaubgehalt im Reingas unter 50 mg/Nm³ und darunter verlangt. In der Praxis stellt sich dabei heraus, daß im allgemeinen die Bedingung von filternden Entstaubern und trocken arbeitenden Elektrofiltern mit insgesamt vertretbarem Aufwand erzielt wird. Bei Einsatz dieser trockenen Staub abscheidenden Filter ist es jedoch häufig erforderlich, die Rauchgase vor Durchführung der Staubabscheidung abzukühlen.

Um diese Abkühlung durchzuführen, hat man die Möglichkeit, Frischluft oder andere Rauchgase mit niedriger Temperatur den heißen Ofenabgasen zuzusetzen. Dadurch vergrößert sich jedoch das Abgasvolumen erheblich und nur in Ausnahmefällen ist ein solches Verfahren wirtschaftlich vertretbar.

Verbreitet ist auch die Verwendung von Verdampfungskühlern, bei denen die Temperatur der Rauchgase trotz Wasserzuführung eindeutig in einem Bereich oberhalb des Säure- bzw. Wassertaupunktes bleibt. Auch dieses Verfahren erfordert einen großen technischen Aufwand infolge der Notwendigkeit, die Wasserzufuhr genau zu dosieren, das Wasser äußerst fein zu versprühen und für eine genügend lange Verweilzeit Sorge zu tragen, was ein entsprechend großes Kühlervolumen zur Folge hat.

In der Praxis ist weiter der Einsatz von Wärmetauschern zur Abkühlung der Ofenabgase üblich. Nach einer bekannten Ausführung (DE-PS 2 62 726) wird das durch einen Sättigungskühler herausgekühlte Rauchgas zwischen dem Kühler und dem trocken arbeitenden Staubgasfiter durch einen Wärmetauscher auf die für das Filter erforderliche Temperatur wieder aufgeheizt, wobei der Wärmeaustauscher über eine Leitung mit einem heißen, den Kühler umgebenden Rauchgasstrom regelbar beschickt wird. Ein solcher Wärmeaustauscher erfordert häufig den Einsatz von teuren Sonderstählen, und es setzt sich eine Staubschicht auf den Austauscherflächen ab, die den Wärmetausch behindert. Vor allem ist zu beachten, daß es sich bei Ofenabgasen bzw. Rauchgasen aus Schmelzofen oder dergleichen um riesige Gasmengen von 100 000 mVh und mehr handelt, so daß dadurch riesige Wärmeaustauscher erforderlich werden, die in der Lage sind, 25 bis 40 m³ und mehr gekühlter Rauchgase pro Sekunde auf die für das Filter erforderliche erhöhte Temperatur zu bringen. Solche Wärmeaustauscher sind daher unwirtschaftlich. Der heiße Teilgasstrom zur Beschickung des Wärmeaustau-

31) schers geht bei der vorerwähnten bekannten Ausführung im übrigen entweder verloren und führt zur Umweltverschmutzung oder er müßte dem Sättigungskühler wieder zugeführt werden, was jedoch eine zusätzliche Regelung der Filteranhige erfordert.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, für große Mengen von z. B. aus Schmelzanlagen austretenden heißen Rauchgasen die Aufheizung der durch einen Sättigungskühler gekühlten Rauchgase auf besonders einfache Weise derart zu erreichen, daß die Temperatur

«> ohne Überschreitung des für das Filter maximal zulässigen Dauertemperaturwertes eindeutig oberhalb des Säuretaupunktes bzw. Wassertaupunktes der Gase bleibt.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung darin, daß bei der eingangs erwähnten Entstaubungsanlage der Sättigungskühler mit beliebigen Wasserüberschußmengen betreibbar ist, daß aus der zum Kühler führenden Rohrleitung ein Teilgasstrom der heißen Rauchgase entnommen und durch eine Bypaßleitung der aus dem Kühler zum Filter führenden Rohrleitung zugeleitet wird, daß der Regler in der Bypaßleitung vorgesehen ist und daß ein Temperaturfühler zur Steuerung des Reglers in der zum Filter führenden Rohrleitung angeordnet ist.

Durch diese Lösung ist es möglich, die durch den Sättigungskühler herabgekühlten Rauchgase beliebig großer Mengen über die Bypaßleitung mit heißen Rauchgasen unmittelbar regelbar zu mischen und vor dem Filter durch das einfache Mischen auf die für das Staubgasfilter erforderliche erhöhte Temperatur zu bringen, wobei auch für den Sättigungskühler jegliche Regelung wie sie nach der bekannten Ausführung gemäß DE-PS 2 62 726 erforderlich war, in Wegfall kommt, da er mit beliebigen Wasserüberschußmengen 5 arbeiten kann, wobei die Wasserüberschußmengen dem Sättigungskühler wieder zugeführt werden können, wie noch erläutert wird. Der Sättigungskühler kann dabei verhältnismäßig klein ausgeführt werden und benötigt

keine gegen Verstopfungen empfindlichen Düsen und keine exakte Regelung der einzudüsenden Wassermenge, so daß die Wasserüberschußmengen auch im verschmutzten Zustand im Kreislauf gehalten werden können.

Falls sich im Ofenabgas Schadgase, z. B. aus Schwefel-, Chlor- oder Fluorverbindungen befinden, werden diese aus den Rauchgasen, die den Sättigungskühler passieren, zu einem erheblichen Teil ausgewaschen und können aus dem Kreislaufwasser durch Neutralisierung in Verbindungen überführt werden, welche Korrosionen unterbinden und wobei diese Elemente dem Schlamm zugeführt werden.

Im Sättigungskühler selbst werden im allgemeinen nur gröbere Staubteilchen ausgeschieden, die sich im allgemeinen als Schlamm absetzen, während die im Rauchgas enthaltenen feinen Staubteilchen im wesentlichen ungehindert den Sättigungswäscher passieren und trocken aus dem Filter abgeschieden werden. Die im Verhältnis geringe Schlammenge kann von Zeh zu Zeit dem Sättigungskühler entnommen, gegebenenfalls aber durch Zwischenschaltung entsprechender Vorrichtungen auch dem aus dem nachgeschalteten Filtern trocken anfallenden Staub beigemischt werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung erläutert, in der ein Schema einer Filteranlage als Beispiel dargestellt ist.

Die gesamte Entstaubungsanlage zur Reinigung heißer Ofengase z. B. aus einem, Kupolofen 1 besteht im wesentlichen aus einem Sättigungskühler 2 und einem trockenen Staub austragenden Filter z. B. einem Taschenfilter, einem Schlauchfilter oder Elektrofilter. Bei filternden Entstaubern wird vorteilhaft so vorgegangen, daß bei der periodischen, nacheinander erfolgenden Abreinigung der Filterelemente der gelöste Staub das Eintreten der Rauch- oder Staubgase diesen bis zu deren Sättigung mit Staub sofort wieder zurückgeführt wird, wie es an sich bekannt ist.

Das heiße Rauchgas wird mittels eines Ventilators 4 vom Kupolofen 1 abgenommen und eine Teilmenge gelangt in den mit Oberschußwasser arbeitenden Sättigungskühler 2, in welchem dieser Teilgasstrom auf eine Temperatur abgekühlt wird, die dem Taupunkt der Gase entspricht, der sich durch Verdampfung einer größtmöglichen Wassermenge automatisch einstellt. Da es nicht möglich ist, den wasserdampfgesättigten Teilgasstrom einem trockenen Staub austragenden Filter z. B. dem Taschenfilter 3, zuzuleiten, wird ein anderer Teilstrom des heißen Rauchgases über eine Bypaß-Leitung 5 unter Umgehung des Sättigungskühlers 2 der Leitung 6 zwischen dem Sättigungskühler 2 und dem Filter 3 zugeführt, und zwar geregelt in solcher Menge, daß eine Mischtemperatur oberhalb des Taupunktes meistens über 90°C bis z. B. ca. 250^üC sich einstellt. Die Regelung der Bypaß-Teilgasmenge erfolgt dadurch, daß in der Leitung 6 ein Temperaturfühler 7 eingebaut ist, der z. B, eine Regelklappe 8 und damit die

ι« Durchflußmenge des heißen Teilgasstromes in der Bypaß-Leitung 5 beeinflußt. Je nach Ausgangstemperatur der zu übernehmenden Gesamtrauchgasmenge kann der Bypaß-Teilgasstrom im Bereich von etwa 10 bis 70% der gesamten, aus dem Ofen 1 zu übernehmenden Gasmenge liegen.

Im Sättigungskühler 2 werden im allgemeinen nur gröbere Staubteilchen ausgewaschen deren Menge verhältnismäßig gering ist. Durch Vorschaltung eines Zyklones kann die im Sättigungswäscher anfallende Schlammenge verringert werden. Der durch Absetzen unter dem Sättigungskühler anfallende Schlamm wird von Zeit zu Zeit entnommen oder gegebenenfalls kontinuierlich dem aus dem Filter trocken anfallenden Feinstaub zugemischt, der dadurch befeuchtet gegebenenfalls auch granuliert und damit leichter weitertransportiert werden kann. Das Überschußwasser, normalerweise verunreinigt, wird dem Sättigungskühler über eine Pumpe 9 im Kreislauf wieder zugeführt. Falls im heißen Rauchgas, Schwefel-, Chlor-, Fluor-

M oder andere Schadgasverbindungen enthalten sind, werden diese im Sättigungskühler zu einem erheblichen Teil ausgewaschen und gelangen gegebenenfalls durch Unterstützung mittels einer Vorrichtung zur Neutralisation bei entsprechender Sättigung ebenfalls in den

J5 Schlamm. Mit Hilfe dieser Neutralisation wird zur Vermeidung von Korrosionen ein vorgegebener pH-Wert eingehalten.

Durch die gesamte Entstaubungsanlage ist infolge der Zuordnung von Sättigungskühler, Bypaß-Leitung und

■to trockenen Staub austragenden Filter eine Kombination geschaffen, durch die auf einfachste Weise eine Kühlung der heißen Rauchgase bis auf eine gewünschte Filtereintrittstemperatur erzielt wird, wobei trotz Fehlens einer präzisen Regelung der Wasserzuführung im nachgeschalteten Filter der Taupunkt bzw. Säuretaupunkt nicht unterschritten und eine vorgegebene Rauchgastemperatur im Filter konstant eingehalten werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Entstaubungsanlage zur Reinigung von heißen Rauchgasen unter Verwendung eines trockenen Staub austragenden Filters, dem ein von heißen Gasen durchströmter Sätiigungskühler vorgeschaltet ist, zwischen dem und dem Filter die im Kühler gekühlten Rauchgase durch einen mittels eines über einem Fühler gesteuerten Reglers gesteuerten heißen Rauchgasstrom über eine den Kühler umgehende Leitung auf eine für das Filter erforderliche erhöhte Temperatur gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Sättigungskühler (2) mit beliebigen Wasserüberschußmengen betreibbar ist, daß aus der zum Kühler führenden Rohrleitung ein Teilgasstrom der heißen Rauchgase entnommen und durch eine Bypaßleitung (5) der aus dem Kühler zum Filter (3) führenden Rohrleitung (6) zugeleitet wird, daD der Regler (8) in der Bypaßleitung vorgesehen ist und daß ein Temperaturfühler (7) zur Steuerung des Reglers (8) in der zum Filter führenden Rohrleitung (6) angeordnet ist.

2. Entstaubungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß überschüssiges Wasser des Sättigungskühlers (2) dem Sättigungskühler gemeinsam mit Frischwasser entsprechend der zur Sättigung der Rauchgase erforderlichen Wassermenge wieder zugeführt wird.

3. Entstaubungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Sättigungskühler (2) anfallenden Feststoffteilchen dem trockenen, aus dem Filter ausgetragenen Staub zu dessen Befeuchtung bzw. Granulierung zugeführt werden.