DE2757317B2

DE2757317B2 - Gas scrubber

Info

Publication number: DE2757317B2
Application number: DE19772757317
Authority: DE
Inventors: Haakan Wilhelm Tampere Romantschuk (Finnland)
Original assignee: Tampella Oy AB
Current assignee: Tampella Oy AB
Priority date: 1976-12-31
Filing date: 1977-12-22
Publication date: 1979-07-26
Also published as: JPS5385778A; SE7714883L; FI763778A; DE2757317A1; FI58443B; FI58443C; SE423492B

Description

Die Erfindung betrifft einen Gaswäscher nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches.The invention relates to a gas scrubber according to the preamble of the patent claim.

Derartige mit Füllkörpern gefüllte Türme werden zwar zu Absorptionszwecken eingesetzt, bislang jedoch nicht zur Reinigung großer Rauchgasmengen. Große Rauchgasmengen hat man vielmehr bislang entweder in Gaswäschern gereinigt, bei denen die Kontaktflächen zwischen der Flüssigkeit und dem Gas durch Zerstäuben der Flüssigkeit bewirkt werden. Es sind auch Wäscher eingesetzt worden, die mit Venturi-Vorrichtungen arbeiten, bei denen die Kontaktfläche teils durch eine starke Erhöhung der Gasgeschwindigkeit in der Venturirohr-Verengung und teils zusätzlich durch Zerstäuben der Absorptionsflüssigkeit erzeugt wird. Bei den bekannten Gaswäschern dieser Art ist der durch die Sprühdüsen hervorgerufene Druckverlust beträchtlich, so daß im Hinblick darauf, daß erhebliche Flüssigkeitsmengen zerstäubt werden müssen, auch der für die Pumpen erforderliche Energiebedarf sehr groß ist.Such towers filled with packings are used for absorption purposes, but so far not for cleaning large quantities of flue gas. Rather, large amounts of flue gas have been used up to now either cleaned in gas scrubbers, in which the contact surfaces between the liquid and the gas be effected by atomizing the liquid. Scrubbers made with venturis have also been used work in which the contact surface is partly due to a strong increase in the gas velocity in the venturi constriction and partly additionally by atomizing the absorption liquid is produced. In the known gas scrubbers of this type, the is caused by the spray nozzles Pressure loss considerable, so that in view of the fact that considerable amounts of liquid are atomized must be, and the energy required for the pumps is very large.

Bezüglich des Einsatzes der gattungsgemäßen mit Füllkörpern gefüllten Türme für die Reinigung großer Rauchgasmengen hat bislang das Vorurteil geherrscht, daß ein derartiger Turm, um entsprechend groß und leistungsfähig zu sein und andererseits keinen zu hohen Druckverlust zu verursachen, baulich nicht sinnvoll zu verwirklichen sei und daß auch die häufiger in Rauchgasen enthaltenen Feststoffpartikel eine zu große Verstopfungsgefahr für derartige mit Füllkörpern gefüllte Türme darstellen. Bei den bislang bekannten mit Füllkörpern gefüllten Türmen beträgt das Verhältnis aus Füllkörperschichtdicke und Turmdurchmesser über 2, wobei der Turmdurchmesser im allgemeinen nicht mehr als 2 bis 3 m beträgt.With regard to the use of the generic towers filled with random packings for cleaning large towers Flue gas has so far prevailed the prejudice that such a tower to accordingly to be large and efficient and, on the other hand, not to cause excessive pressure loss, structurally not to be realized sensibly and that also the solid particles often contained in flue gases represent too great a risk of clogging for such towers filled with packing elements. With the so far known towers filled with fillers is the ratio of filler layer thickness and tower diameter over 2, the tower diameter generally not being more than 2 to 3 m.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gaswäscher der gattungsgemäßen Art so auszugestalten, daß er zum Reinigen großer Rauchgasmengen eingesetzt werden kann.The present invention is based on the object of providing a gas scrubber of the generic type designed so that it can be used for cleaning large amounts of flue gas.

Die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches.
^r> Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß ein wie im Anspruch angegeben bemessener mit Füllkörpern gefüllter Turm mit gutem Absorptionseffekt und ohne Verstopfungsgefahr zum Reinigen auch großer Rauchgasmengen eingesetzt werden kann, wenn dabeiThe solution according to the invention results from the characterizing part of the patent claim.
^r> It has surprisingly been found that an as specified in claim dimensioned filled with packing tower with good absorption effect and without clogging for cleaning of large amounts of flue gas can be used when doing

tu durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches angegebenen Maßnahmen eine sehr gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit auf die Füllkörperschicht gewährleistet wird.do a very uniform through the measures specified in the characterizing part of the claim Distribution of the liquid on the packing layer is guaranteed.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegen-Standes wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigtAn exemplary embodiment of the subject matter of the invention is described below with reference to FIG Drawing described in more detail. It shows

Fig. 1 einen Gaswäscher gemäß der Erfindung in schematischer Teilschnittdarstellung,1 shows a gas scrubber according to the invention in a schematic partial sectional view,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Waschflüssigkeits-Fig. 2 is a plan view of the washing liquid

Verteilsystem des Gaswäschers nach Fig. 1.Distribution system of the gas scrubber according to FIG. 1.

Der in Fig. 1 gezeigte Gaswäscher hat einen Turm 1, dessen Boden mit einer Zuleitung 2 für die zu waschenden Rauchgase und einer Abflußleitung 3 für die Waschflüssigkeit verbunden ist. In dem Turm 1The gas scrubber shown in Fig. 1 has a tower 1, the bottom of which is provided with a supply line 2 for the to be washed flue gases and a discharge line 3 for the washing liquid is connected. In the tower 1

r> ist eine Füllkörperschicht 4 angeordnet und oberhalb der Füllkörperschicht 4 befindet sich ein Waschflüssigkeits-Verteilersystem 5, das an eine oberseitig an den Turm herangeführte Zuleitung 6 für die Waschflüssigkeit angeschlossen ist. Am oberen Ende desA packing layer 4 is arranged and above the packing layer 4 there is a washing liquid distributor system 5 which is connected to a supply line 6 for the washing liquid which is brought up to the tower on the top. At the top of the

ω Turmes 1 sind ein Tropfenabscheider 7 sowie eine Abzugsleitung 8 für die gewaschenen Gase angeordnet. Die Abflußleitung 3 und die Zuleitung 6 für die Waschflüssigkeit sind an ein Umwälzsystem angeschlossen, das aus einem Flüssigkeitsbehälter 9, einerω tower 1, a droplet separator 7 and a discharge line 8 for the scrubbed gases are arranged. The drain line 3 and the feed line 6 for the washing liquid are connected to a circulation system, which consists of a liquid container 9, a

J5 Umwälzpumpe 10 einem Wasserzuleitungsrohr 11, einer Chemikalien-Zuleitung 12 und einer Zweigleitung 13 zum Ableiten verbrauchter Waschflüssigkeit besteht.J5 circulation pump 10 a water supply pipe 11, a chemical feed line 12 and a branch line 13 for discharging used washing liquid consists.

Der Turm 1 des Gaswäschers hat vorzugsweise einen runden Querschnitt und kann insgesamt aus korrosionsbeständigen Kunststoffen gebaut sein. Der in den Turm hineinragende Abschnitt der Rauchgaszuleitung 2 ist durch einen Schutzschild 14 so geschützt, daß die von oben kommende Waschflüssigkeit nichtThe tower 1 of the gas scrubber preferably has a round cross-section and can be made entirely of corrosion-resistant Made of plastics. The section of the flue gas supply pipe protruding into the tower 2 is protected by a protective shield 14 so that the washing liquid coming from above does not

4^r> in die Zuleitung 2 eindringen kann. Die Zuleitung 2 kann statt durch den Boden auch durch eine Seitenwand des Turmes 1 eingeführt werden.4 ^r > can penetrate into the supply line 2. The supply line 2 can also be introduced through a side wall of the tower 1 instead of through the floor.

Die Füllkörperschicht 4 besteht aus den üblichen Kunststoff-Füllkörpern, die im vorliegenden Fall soThe packing layer 4 consists of the usual plastic packing, which in the present case is so

-λ auf einem Rost angeordnet sind, daß das Verhältnis von Schichtdicke und Schichtdurchmesser 0,15 bis 0,4 beträgt und dabei die Dicke der Füllkörperschicht 1,0 bis 1,6 m beträgt, also relativ gering ist. Um zu verhindern, daß die aus Kunststoff bestehenden Füllkörper bei zu reinigenden Rauchgasen hoher Temperatur zum Schmelzen kommen, sind unterhalb der Füllkörperschicht 4 Waschflüssigkeits-Sprühdüsen 15 angeordnet, die über eine Leitung 16 und die Pumpe 17 aus dem Flüssigkeitsbehälter 9 beschickt werden können. Durch die Sprühflüssigkeit kann das Rauchgas gekühlt werden. Alternativ ist es auch möglich, die Füllkörperschicht aus einer unteren dünneren Lage von Metallfüllkörpern 4a und einer oberen dikkeren Lage von Kunststoff-FüIIkörpern 46 aufzubauen. Die Rauchgase werden dann an den Metallfüllkörpern ausreichend gekühlt, bevor sie mit den Kunststoff-FüIIkörpern in Berührung kommen. Das Dickenverhältnis zwischen der Metallfüllkörper--λ are arranged on a grate that the ratio of layer thickness and layer diameter is 0.15 to 0.4 and the thickness of the packing layer is 1.0 to 1.6 m, so it is relatively small. In order to prevent the plastic packing from melting in the case of high temperature flue gases to be cleaned, 4 washing liquid spray nozzles 15 are arranged below the packing layer and can be fed from the liquid container 9 via a line 16 and the pump 17. The flue gas can be cooled by the spray liquid. Alternatively, it is also possible to build up the packing layer from a lower, thinner layer of metal packing 4a and an upper, thicker layer of plastic packing 46. The flue gases are then sufficiently cooled on the metal packing before they come into contact with the plastic packing. The thickness ratio between the metal packing

schicht Aa und der Kunststoff-Füllkörperschicht Ab kann dabei 0,14 bis 0,20 betragen. Im Bedarfsfall können bei dieser Ausgestaltung zusätzlich auch noch die SprühdQsen 15 zum Einsatz kommen.layer Aa and the plastic packing layer Ab can be 0.14 to 0.20. If necessary, the spray nozzles 15 can also be used in this embodiment.

Im Hinblick auf die geringe Dicke der Füllkörperschicht 4 muß die Waschflüssigkeit besonders gleichmäßig verteilt auf die Füllkörperschicht 4 aufgebracht werden. Das zu diesem Zweck vorgesehene Waschflüssigkeits-Verteilersystem 5 beinhaltet in geringem gegenseitigen Abstand parallel zueinander angeordnete, sich über den ganzen Gaswäscherquerschnitt erstreckende Rieselrinnen 18. In den Seitenwänden der Rieselrinnen 18 sind in großer Zahl und geringem seitlichen Abstand Rieselöffnungen 19 vorgesehen. Dabei sind zweckmäßig die Rieselöffnungen benachbarter Rieselrinnen gegeneinander versetzt. Oberhalb der Rieselrinnen 18 verlaufen rechtwinklig zu ihnen offene Verteilerkanäle 20, die einen U-förmigen Querschnitt haben. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier Verteilerkanäle 20 vorgesehen. Die Verteilerkanäle 20 münden mit Offnungen 21 auf die Rieselrinnen 18, und zwar dort, wo sie die Rieselrinnen 18 kreuzen, wie mit den Pfeilen 21 in Fig. 2 angedeutet ist.In view of the small thickness of the packing layer 4, the washing liquid must be particularly uniform be applied distributed on the packing layer 4. The washing liquid distribution system provided for this purpose 5 includes a small mutual spacing arranged parallel to one another and extending over the entire gas scrubber cross-section Drainage channels 18. In the side walls of the drainage channels 18 are large and few in number lateral distance trickle openings 19 provided. The trickle openings of adjacent ones are expedient Trickle channels offset against each other. Above the trickle channels 18 run at right angles to them open distribution channels 20 which have a U-shaped cross section. In the illustrated embodiment four distribution channels 20 are provided. The distribution channels 20 open with openings 21 on the Drainage channels 18, specifically where they cross the drainage channels 18, as indicated by the arrows 21 in FIG is.

Die Verteilerkanäle 20 werden von der Zuleitung 6 gespeist, die dort, wo sie die Verteilerkanäle 20 kreuzt, auf beiden Seiten zum Verteilerkanal hin offene Abzweigungen 6a aufweist.The distribution channels 20 are fed by the supply line 6 which, where they connect the distribution channels 20 crosses, has branches 6a which are open towards the distribution channel on both sides.

Es ist hervorzuheben, daß das vorstehend beschriebene Waschflüssigkeits-Verteilersystem keinerlei Sprühdüsen aufweist, so daß zur gleichmäßigen Beschickung der Füllkörperschicht mit Waschflüssigkeit nur eine sehr geringe Pumpenleistung erforderlich ist. Dank der gleichmäßigen Verteilung liegt beispielsweise die SO₂-AbsorptionsIeistung der Füllkörperschicht bei etwa 95 bis 98%. Es können auch einwandfrei etwaige in den Rauchgasen befindliche Feststoffpartikd ausgeschieden werden, ohne daß da-It should be emphasized that the washing liquid distribution system described above has no spray nozzles whatsoever, so that only a very low pump output is required for evenly charging the packing layer with washing liquid. Thanks to the uniform distribution, the SO ₂ absorption performance of the packing layer is around 95 to 98%, for example. Any solid particles in the flue gases can also be separated out without any problems.

bei eine Verstopfungsgefahr für die Füllkörperschicht gegeben wäre.if there is a risk of blockage for the packing layer would be given.

Als Waschflüssigkeit dient eine übliche alkalische Lauge, wie beispielsweise Natriumkarbonat, Natriumhydroxid oder eine schwache, sogenannte Weißlauge. Bei hohen Temperaturen der Rauchgase wird aus der Waschflüssigkeit Wasser verdampft, das über die Leitung 11 aus dem Flüssigkeitsbehälter 9 ersetzt werden kann. Da die sauren Gaskomponenten der Rauchgase, insbesondere das Schwefeldioxid, Alkalien verbrauchen, müssen diese über die Leitung 12 ergänzt werden. Die Zufuhr von Wasser und Alkalien kann durch automatische Dichte- und pH-Messungen gesteuert werden.A customary alkaline lye, such as sodium carbonate or sodium hydroxide, is used as the washing liquid or a weak so-called white liquor. At high temperatures the flue gases will water evaporates from the washing liquid, which is replaced via the line 11 from the liquid container 9 can be. As the acidic gas components of the flue gases, especially the sulfur dioxide, are alkalis consume, these must be supplemented via line 12. The supply of water and alkalis can be controlled by automatic density and pH measurements.

Abschließend sei ein Zahlenbeispiel für einen Gaswäscher gemäß der Erfindung gegeben:Finally, a numerical example for a gas scrubber according to the invention is given:

example

Turmdurchmesser
TurmhöheTower diameter
Tower height

Dicke der Füllkörperschicht
Füllkörper
Gasdurchsatz
Temperatur des
zuströmenden Gases
SO₂-Gehalt des
zuströmenden Gases
SO₂-Gehalt des
abgehenden Gases
Temperatur des
abgehenden Gases
Druckverlust des
Wäschers
Waschflüssigkeit
Waschflüssigkeitsdurchsatz
PumpleistungsbedarfThickness of the packing layer
Packing
Gas throughput
Temperature of
inflowing gas
SO ₂ content of
inflowing gas
SO ₂ content of
outgoing gas
Temperature of
outgoing gas
Pressure loss of
Scrubber
Washing liquid
Washing liquid throughput
Pump power requirement

8600 mm
6000 mm8600 mm
6000 mm

1500 mm1500 mm

38 mm Pall-Ringe
V_n 55,5 nrVs38 mm Pall rings
V _n 55.5 nrVs

ca. 165° Capprox. 165 ° C

ca. 700 ppm
ca. 15 ppm
ca. 67° Capprox. 700 ppm
approx. 15 ppm
approx. 67 ° C

440 Pa (45 mm WS) Na₂SO₃-Lösung, pH 8-9440 Pa (45 mm WS) Na ₂ SO ₃ solution, pH 8-9

ca. 800 nvVh
9OkWapprox. 800 nvVh
9OkW

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Claim:

Gas scrubber with a tower filled with random packings, the lower part of which is connected to the feed line of the to be washed gas and the washing liquid discharge line is connected and in its upper part the discharge line for the purified gas and the washing liquid distribution system are arranged are, characterized in that the ratio of thickness to diameter of the packing layer (4) 0.15 to 0.4 and the thickness of the packing layer 1.0 to 1.6 m and furthermore that Washer fluid distribution system (5) from a small mutual distance parallel to each other arranged over the entire washer cross section extending, open giant chins (18), the trickle openings at short intervals (19), above the trickle channels (18) running at right angles to these open distribution channels (20) are provided which open with openings (21) onto the trickle channel (18), and wherein furthermore the washing liquid supply line (6) branches off at the distributor channels (20) (6a) for feeding the distribution channels.