DE2628222A1 - Flue gas cleaning plant for mining waste - has annular chamber with cooled internal rotating shell for sulphur - Google Patents
Flue gas cleaning plant for mining waste - has annular chamber with cooled internal rotating shell for sulphurInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rauchgasreinigung, insbesondere zur Verwendung bei der Aufbereitung der beim Abbau von Steinkohle anfallenden Berge. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for cleaning flue gas, in particular for use in the preparation of the mountains resulting from the mining of hard coal. The invention also relates to an apparatus for carrying out the method.
Infolge der verschärften Bestimmungen zur Reinhaltung der Luft sind in den letzten Jahren verschiedene Verfahren zur Reinigung von Feuerungsrauchgasen entwickelt worden. Diese Verfahren erfordern größtenteils umfangreiche und komplizierte Anlagen und sind deshalb ohne einen hohen Kostenaufwand nicht zu verwirklichen.As a result of the stricter regulations for keeping the air clean, various methods for cleaning combustion flue gases have been developed in recent years. For the most part, these processes require extensive and complicated systems and can therefore not be implemented without high costs.
Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, besteht darin, die Reinigung von Rauchgasen sowohl verfahrenstechnisch als auch hinsichtlich der notwendigen Anlagen so einfach wie möglich zu gestalten und dabei trotzdem sicherzustellen, daß eine möglichst vollständige Befreiung der Rauchgase von den hauptsächlichen Schadstoffen, wie Schwefel, Kohlenmonoxyd und Kohlendioxyd erreicht wird.The object on which the invention is based is to make the purification of flue gases as simple as possible, both in terms of process technology and with regard to the necessary systems, while still ensuring that the most complete possible removal of the flue gases from the main pollutants, such as sulfur, Carbon monoxide and carbon dioxide is achieved.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rauchgase nach einer Vorwärmung in einem Brennraum der offenen Flamme eines Brenners, der mit starkem Sauerstoffüberschuß arbeitet, zugesetzt und erhitzt werden, daß die so erhitzten Gase in einen Ringraum geleitet werden, dessen innere Wand der Mantel einer rotierendenThis object is achieved according to the invention in that the flue gases are added and heated after preheating in a combustion chamber of the open flame of a burner which works with a strong excess of oxygen, so that the gases heated in this way are passed into an annulus, the inner wall of which is the jacket of a rotating
Walze ist, der von innen gekühlt wird und dessen äußere Manteloberfläche auf einer Temperatur von 50 bis 150°C gehalten wird, so daß sich die Schwefeldämpfe in fester Form (Sublimat) an der Oberfläche des Mantels niedergeschlagen, und daß an einer von der Eingangsseite entfernten Stelle des Ringraumes der niedergeschlagene Schwefel mit Hilfe eines Abstreifers von der Oberfläche der Walze abgelöst wird.Roller is that is cooled from the inside and the outer surface of the jacket is kept at a temperature of 50 to 150 ° C, so that the sulfur vapors are deposited in solid form (sublimate) on the surface of the jacket, and that remote from the inlet side Place of the annular space the precipitated sulfur is removed from the surface of the roller with the help of a scraper.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der Mantel der Walze von innen mit Kühlwasser besprüht. Die Temperatur der Außenfläche des Mantels wird erfindungsgemäß durch Veränderung der Drehzahl der Walze oder/und der aufgesprühten Kühlwassermenge geregelt.In a further embodiment of the invention, the jacket of the roller is sprayed with cooling water from the inside. The temperature of the outer surface of the jacket is regulated according to the invention by changing the speed of the roller and / or the amount of cooling water sprayed on.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine Vorwärmung der zu reinigenden Rauchgase vorgesehen, die vorzugsweise in einer den Abgaskanal umschließenden Kammer und ferner in einer den Brenner umschließenden Kammer vorgenommen wird, wobei die Gase während der Vorwärmung im Gegenstrom geführt werden.According to a further embodiment of the invention, the flue gases to be cleaned are preheated, which is preferably carried out in a chamber surrounding the exhaust gas duct and also in a chamber surrounding the burner, the gases being guided in countercurrent during preheating.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung derart ausgebildet, daß der Brenner axial verlaufend am rückwärtigen Ende eines Brennerrohres axial verstellbar angeordnet ist, welches radial in den Ringraum mündet, dessen innere Zylinderwandung von dem Mantel der rotierenden Walze gebildet wird, daß an diesem Ringraum auf der dem Brennerrohr gegenüberliegenden Seite über einen trichterförmigen Anschlußstutzen ein Abgaskanal angeschlossen ist, wobei der Anschlußstutzen an der Abseite mit Hilfe eines nachgiebigen Dichtelementes an der Oberfläche der Walze abgedichtet ist, und daß in bezug auf die Drehrichtung der Walze hinter diesem Dichtelement ein Abstreifer zum Ent- fernen des niedergeschlagenen Schwefels vorgesehen ist.A device for performing the method is designed in a further embodiment of the invention such that the burner is axially adjustable at the rear end of a burner tube which opens radially into the annular space, the inner cylinder wall of which is formed by the jacket of the rotating roller, that an exhaust gas duct is connected to this annular space on the side opposite the burner tube via a funnel-shaped connecting piece, the connecting piece being sealed on the downstream side with the aid of a flexible sealing element on the surface of the roller, and that with respect to the direction of rotation of the roller is a behind this sealing element Scraper for removal far away from the precipitated sulfur.
Die Abdichtung kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung als elastische Lippendichtung oder als Bürstendichtung ausgebildet sein.In a further embodiment of the invention, the seal can be designed as an elastic lip seal or as a brush seal.
Für die Zufuhr des Kühlwassers sind nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung im Inneren der Walze feststehende Sprühdüsen angeordnet, durch die das Kühlwasser gegen die Innenwandung der Walze gesprüht wird. Zur Lagerung der Walze sind vorzugsweise rotierende Halbwellen vorgesehen, wobei durch eine Halbwelle das Zuleitungsrohr für die Sprühdüsen und durch die andere Halbwelle ein Abflußrohr geführt ist.For the supply of the cooling water, according to another development of the invention, fixed spray nozzles are arranged in the interior of the roller, through which the cooling water is sprayed against the inner wall of the roller. Rotating half-shafts are preferably provided for mounting the roller, the feed pipe for the spray nozzles being passed through one half-shaft and a discharge pipe being passed through the other half-shaft.
Um eine möglichst intensive Berührung der heißen Gase mit dem Mantel der Walze zu erreichen, sind nach der weiteren Erfindung an der Außenwandung des Ringraumes teilweise in den Ringraum ragende Wirbelplatten angebracht.In order to achieve the most intense possible contact between the hot gases and the jacket of the roller, according to the further invention, vortex plates partially protruding into the annular space are attached to the outer wall of the annular space.
Für die Vorwärmung der zu reinigenden Rauchgase ist einerseits das Abgasrohr und andererseits das Brennerrohr von einer Ringkammer umgeben, durch die die Rauchgase nacheinander hindurchgeführt werden.To preheat the flue gases to be cleaned, the exhaust pipe on the one hand and the burner pipe on the other hand are surrounded by an annular chamber through which the flue gases are passed one after the other.
Bei dem Brenner handelt es sich vorzugsweise um einen Lanzenbrenner, der mit Gas oder Heizöl betrieben wird. Der Brenner ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung innerhalb eines Brennerrohres unter Freilassung eines Ringraumes angeordnet, wobei die Zuführungsöffnung für die zu reinigenden Rauchgase am hinteren offenen Ende des Brennerrohres angeordnet ist.The burner is preferably a lance burner that is operated with gas or heating oil. In a further embodiment of the invention, the burner is arranged within a burner tube, leaving an annular space free, the feed opening for the flue gases to be cleaned being arranged at the rear open end of the burner tube.
Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf der Erkenntnis, daß der in erhitzten Gasen enthaltene Schwefel sich bei einer Berührung mit einer entsprechend gekühlten Wandung in Form von Schwefelblüte (sublimierter Schwefel) niederschlägt. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß es nach dem erfindungsgemäßen Verfahren unter Verwendung einer verhältnismäßig einfachen Einrichtung möglich ist, den in Rauchgasen enthaltenen Schwefel auszuscheiden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden darüber hinaus durch intensive Nachverbrennung auch andere Schadstoffe, insbesondere Kohlenmonoxyd und Kohlendioxyd, entfernt. Das neu entwickelte Verfahren hat sich vor allem bei der Reinigung von Rauchgasen bewährt, die bei der Aufbereitung der beim Abbau von Steinkohle anfallenden Berge entstehen. Im übrigen läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren in all den Fällen mit Vorteil anwenden, in denen es darum geht, große Mengen von Feuerungsabgasen sowie Abgasen von chemischen Reaktionen zu reinigen.The method according to the invention is based on the knowledge that the sulfur contained in heated gases is deposited in the form of sulfur bloom (sublimated sulfur) when it comes into contact with a suitably cooled wall. It has surprisingly been found that it is possible, according to the method according to the invention, using a relatively simple device, to remove the sulfur contained in flue gases. The process according to the invention also removes other pollutants, in particular carbon monoxide and carbon dioxide, through intensive post-combustion. The newly developed process has proven itself above all in the cleaning of flue gases that arise during the processing of the mountains resulting from the mining of hard coal. In addition, the method according to the invention can be used with advantage in all those cases in which it is a matter of cleaning large quantities of furnace exhaust gases and chemical reactions.
Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend an einem zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiel erläutert. Die Zeichnungen zeigen in schematischer Form inDetails of the invention are explained below using an exemplary embodiment shown in the drawing. The drawings show in schematic form in
Figur 1 eine Vorrichtung zur Rauchgasreinigung in einer Seitenansicht undFigure 1 shows a device for flue gas cleaning in a side view and
Figur 2 eine Draufsicht auf den mittleren Teil der Vorrichtung.Figure 2 is a plan view of the central part of the device.
Die Vorrichtung enthält eine rotierende Walze 1 mit einem Stahlmantel 2, der eine Stärke von wenigstens 10 mm hat. An den Enden ist die Walze durch Stirnscheiben verschlossen, so daß ein abgeschlossener Innenraum vorhanden ist. Zur Lagerung der Walze dienen rotierende Halbwellen 3a, 3b. Durch die Halbwelle 3a ist ein Zuleitungsrohr geführt, das an Sprühdüsen 4 angeschlossen ist, durch dieThe device contains a rotating roller 1 with a steel jacket 2 which has a thickness of at least 10 mm. At the ends, the roller is closed by end disks, so that a closed interior is available. Rotating half-shafts 3a, 3b serve to support the roller. A feed pipe connected to spray nozzles 4 is guided through the half-shaft 3 a
Kühlwasser gegen die Innenwandung des Mantels 2 gespritzt wird. Das versprühte Kühlwasser sammelt sich im unteren Teil der Walze 1 und gelangt durch ein Abflußrohr in der Halbwelle 3b wieder nach außen.Cooling water is sprayed against the inner wall of the jacket 2. The sprayed cooling water collects in the lower part of the roller 1 and returns to the outside through a drain pipe in the half-shaft 3b.
Die Walze 1 ist zum größten Teil von einer Abdeckung 5 umgeben, die an den Stirnseiten gegen die Oberfläche der Walze abgedichtet ist, so daß ein Ringraum 6 vorhanden ist, dessen innere Wandung durch den Mantel 2 der Walze 1 gebildet wird.The roller 1 is for the most part surrounded by a cover 5, which is sealed at the end faces against the surface of the roller, so that an annular space 6 is present, the inner wall of which is formed by the jacket 2 of the roller 1.
An die Abdeckung 5 ist an einer Seite ein Brennerrohr 7 angeschlossen, wobei der Spalt zwischen einem Übergangsstück 8 und der äußeren Oberfläche des Mantels 2 in geeigneter Weise abgedichtet ist.A burner tube 7 is connected to the cover 5 on one side, the gap between a transition piece 8 and the outer surface of the jacket 2 being suitably sealed.
Innerhalb des Brennerrohres 7 ist ein Brenner 9 koaxial zur Rohrwandung angeordnet, der axial verstellbar ist und dessen Flamme sich bis zur Walze 1 erstrecken kann. Bei dem Brenner handelt es sich um einen sog. Lanzenbrenner, der mit Heizöl oder Gas betrieben werden kann und mit starkem Sauerstoffüberschuß arbeitet. Als Brenner kann beispielsweise der Brenner nach dem deutschen Patent 1 934 922 verwendet werden.Inside the burner tube 7, a burner 9 is arranged coaxially to the tube wall, which is axially adjustable and whose flame can extend up to the roller 1. The burner is a so-called lance burner that can be operated with heating oil or gas and works with a large excess of oxygen. The burner according to German Patent 1,934,922, for example, can be used as the burner.
An die Abdeckung 5 der Walze 1 ist ferner über einen Anschlußstutzen 10 ein Abgaskanal 11 angeschlossen, durch den die Abgase zum nicht dargestellten Kamin geführt werden. Der Anschlußstutzen 10 ist gegenüber dem Mantel 2 der Walze 1 mit Hilfe einer elastischen Dichtung 12, beispielsweise einer Lippen- oder Bürstendichtung, abgedichtet. In bezug auf die Drehrichtung der Walze 1 ist hinter dieser Abdichtung ein Abstreifer 13 vorgesehen, mittels dessen die am Mantel 2 der Walze 1 anhaftende Schwefelblüte von der Oberfläche abgelöst wird, wonach sie in einen unterhalb befindlichen Auffangbehälter 14 fällt.On the cover 5 of the roller 1, an exhaust gas duct 11 is also connected via a connection piece 10, through which the exhaust gases are led to the chimney, not shown. The connection piece 10 is sealed against the jacket 2 of the roller 1 with the aid of an elastic seal 12, for example a lip or brush seal. With respect to the direction of rotation of the roller 1, a scraper 13 is provided behind this seal, by means of which the sulfur bloom adhering to the shell 2 of the roller 1 is detached from the surface, after which it falls into a collecting container 14 located below.
Wie aus der schematischen Darstellung hervorgeht, sind der Abgaskanal 11 und das Brennerrohr 7 von geschlossenen Kammern 15 bzw. 16 umgeben, die durch eine Leitung 17 miteinander verbunden sind. Die zu reinigenden Rauchgase treten durch einen Stutzen 18 in die Kammer 15 ein und gelangen nach entsprechender Vorwärmung in den beiden Kammern 15, 16 an das hintere nicht verschlossene Ende des Brennerrohres 7, wo sie in den Ringraum zwischen Brenner 9 und Brennerrohr 7 eintreten.As can be seen from the schematic illustration, the exhaust gas duct 11 and the burner tube 7 are surrounded by closed chambers 15 and 16, which are connected to one another by a line 17. The flue gases to be cleaned enter the chamber 15 through a nozzle 18 and, after appropriate preheating in the two chambers 15, 16, reach the rear, non-closed end of the burner tube 7, where they enter the annular space between the burner 9 and the burner tube 7.
Damit in den Vorwärmkammern 15, 16 die Rauchgase mit den äußeren Oberflächen des Abgaskanals 11 bzw. des Brennerrohres 7 in eine möglichst intensive Berührung kommen, sind auf den Oberflächen Leitelemente 19, 20 angebracht.In order that in the preheating chambers 15, 16 the flue gases come into contact as intensively as possible with the outer surfaces of the exhaust gas duct 11 or the burner tube 7, guide elements 19, 20 are attached to the surfaces.
Wie aus der zeichnerischen Darstellung ferner zu ersehen ist, sind innerhalb des Ringraumes 6 an der Außenwandung der Abdeckung 5 Wirbelplatten 21 angebracht, die Wirbelbildungen innerhalb des Gasstromes hervorrufen und damit zu einer möglichst intensiven Berührung der heißen Gase mit der Oberfläche der Walze 1 beitragen.As can also be seen from the drawing, vortex plates 21 are attached within the annular space 6 on the outer wall of the cover 5, which cause vortices to form within the gas flow and thus contribute to the most intense contact of the hot gases with the surface of the roller 1.
Die Temperatur im Brennerraum beträgt vorzugsweise ca. 800°. Bei dieser Temperatur wird eine optimale Nachverbrennung der brennbaren Schadstoffe, wie Kohlenmonoxyd und Kohlendioxyd usw. erzielt. Die Temperatur an der Oberfläche des Mantels 2 liegt im Bereich zwischen 50 bis 150°C. Diese Temperatur kann den jeweiligen Erfordernissen entsprechend auf einfache Weise geändert werden, und zwar entweder durch Veränderung der auf die Innenseite des Mantels 2 aufgesprühten Kühlwassermenge oder durch Veränderung der Drehzahl der Walze 1 oder durch beide Maßnahmen gleichzeitig. Die Temperatur des Kühlwassers sollte 15 bis 20°C betragen. Das Verfahren kann außerdem durch Regelung des Brenners 9, d.h. durch Veränderung der Temperatur der Brennerflamme und durch Veränderung der Länge des Brennraumes beeinflußt werden.The temperature in the burner space is preferably approx. 800 °. At this temperature an optimal afterburning of the combustible pollutants such as carbon monoxide and carbon dioxide etc. is achieved. The temperature on the surface of the jacket 2 is in the range between 50 and 150 ° C. This temperature can be changed in a simple manner according to the respective requirements, either by changing the amount of cooling water sprayed onto the inside of the jacket 2 or by changing the speed of the roller 1 or by both measures at the same time. The temperature of the cooling water should be 15 to 20 ° C. The method can also be influenced by regulating the burner 9, i.e. by changing the temperature of the burner flame and by changing the length of the combustion chamber.
Claims (16)
<NichtLesbar>
angeordnet sind, durch die Kühlwasser
<NichtLesbar>
der Walze (1) gesprüht wird.10. Device according to claims 7 to 9, characterized in that the interior of the roller (1) is fixed
<notreadable>
are arranged by the cooling water
<notreadable>
the roller (1) is sprayed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762628222 DE2628222A1 (en) | 1976-06-23 | 1976-06-23 | Flue gas cleaning plant for mining waste - has annular chamber with cooled internal rotating shell for sulphur |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19762628222 DE2628222A1 (en) | 1976-06-23 | 1976-06-23 | Flue gas cleaning plant for mining waste - has annular chamber with cooled internal rotating shell for sulphur |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2628222A1 true DE2628222A1 (en) | 1978-01-05 |
Family
ID=5981273
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19762628222 Pending DE2628222A1 (en) | 1976-06-23 | 1976-06-23 | Flue gas cleaning plant for mining waste - has annular chamber with cooled internal rotating shell for sulphur |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2628222A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4568365A (en) * | 1982-10-13 | 1986-02-04 | Solar Turbines Incorporated | Methods of removing contaminants from heated gases |
US4600414A (en) * | 1982-10-13 | 1986-07-15 | Solar Turbines Incorporated | Apparatus for removing contaminants from heated gases |
-
1976
- 1976-06-23 DE DE19762628222 patent/DE2628222A1/en active Pending
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Deutsches Patent 1 934 922 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4568365A (en) * | 1982-10-13 | 1986-02-04 | Solar Turbines Incorporated | Methods of removing contaminants from heated gases |
US4600414A (en) * | 1982-10-13 | 1986-07-15 | Solar Turbines Incorporated | Apparatus for removing contaminants from heated gases |
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