DE2848666C2 - Vorrichtung zum Reinigen von Gasen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen von Gasen von Kondensat und Feststoffhydrat aus einem Gasstrom mit einem Druckbehälter, der einen Gaseinlaß und einen Gasauslaß aufweist, mit im Druckbehälter zwischen Trennplatten angeordneten, als Zyklonwirbelrohre ausgebildeten Abscheideelementen, mit ersten und zweiten Gasdurchgängen zum Einführen des Gases vom Gaseinlaß zu den Abscheideelementen und zum Abführen des gereinigten Gases zum Gasauslaß und mit einem unteren Sammelraum für das Kondensat und das Feststoffhydrat.

Eine derartige Vorrichtung zeigt die FR-PS 13 97 995. Eine ähnliche Vorrichtung ist Gegenstand der FR-PS 1439 604,

Die DE-PS 718 949 betrifft einen Fliehkraftnaßabscheider zum Entstauben von Luft und anderen Gasen. Die DE-OS 14 42 501 offenbart ein Verfahren zum Ausscheiden von Fremdkörpern aus einem fließfähigen Medium mittels eines Zyklons sowie einen Zyklon zur Ausübung des Verfahrens,

Gasreiniger sind im allgemeinen auf der Saugseite

eines Verdichters einer Zwischen- oder Oruckerhö hungsstation einer Femgasleitung angeordnet Sie scheiden Staub, Flüssigkeiten usw. aus dem Gas vor dessen Einleitung in den Verdichter ab. Ein solcher

Gasreiniger umfaßt einen Gaseinlaß, einen Gasauslaß

und eine große Anzahl Zyklonwirbelrohre und Steig-

rohre in seinem Inneren. Ein eingeleitetes Gas durchströmt diese Zyklonwirbelrohre und Steigrohre und wird aus dem Gasauslaß abgegeben. Hydrate und

Abwässer werden aus dem Gas abgeschieden, während

es die Zyklonwirbelrohre und Steigrohre durchströmt

Diese werden im unteren Teil des Gasreinigers

gesammelt und durch einen Auslaß abgeführt

Das oben erwähnte Hydrat ist ein Feststoff, der

gebildet wird, wenn eine große Menge Dampf, die in

dem eingeleiteten Gas enthalten ist bei einer unter dem

Taupunkt liegenden Temperatur zu Wasser kondensiert

und die Temperatur unter einen bestimmten kritischen

Wert, der durch die Gasart und den Betriebsdruck

bestimmt ist, fällt Bas vorgenannte Abwasser ist eine durch Kondensation des Gases gebildete Flüssigkeit, wenn die Temperatur unter den Taupunkt des Gases fällt

Bei den bekannten Gasreinigern wird normalerweise, um einen Verschleiß der Rohrleitungsteile und ein Verstopfen der Leitung zu verhindern, der Durchmesser der im Gas enthaltenen Verunreinigungs- und Flüssigkeitsteilchen so kontrolliert, daß er ca. 8 μηι beträgt Um ferner ein Verstopfen des Gasreinigers durch Gefrieren zu verhindern, ist im unteren Teil des Gasreinigers eine Heizvorrichtung angeordnet, die Wasser im Inneren auf eine über dem Gefrierpunkt liegende Temperatur erwärmt

Obwohl ein Verstopfen des Gasreinigers durch eine solche Heizvorrichtung verhindert wird, wird jedoch, da die Hydratbildungstemperatur höher als ca. 10⁰C liegt, selbst beim Erwärmen des Wassers auf eine über dem Gefrierpunkt liegende Temperatur eine große Menge Hydrat gebildet, das sich im Gasreiniger sammelt Infolgedessen tritt ein Verstopfen des Gasreinigers auf. Die Bildung und Ansammlung des Hydrats im so Gasreiniger hat eine Verminderung der Leistungsfähigkeit und des Wirkungsgrads zur Folge.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Gasreinigers, der nicht durch Hydrate verstopfbar ist

und bei dem ein Antihydratationsmittel aus einem

Behälter ohne Kraftbeaufschlagung in das Innere

einspritzbar ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

In den Unteransprüchen sind zweckmäßige weitere ω Ausbildungen gekennzeichnet

Bei dem erfindungsgemäßen Gasreiniger wird der Pegelstand des Hydrats durch den Anstieg der Druckdifferenz zwischen dem Gaseinlaß und dem Gasauslaß erfaßt und das Antihydratationsmittel aus seinem Behälter durch die Einspritzöffnung in den Druckbehälter gespritzt. Dadurch wird die Hydratbildung kontrolliert, der Betrieb der Zwischen- oder Druckerhöhungsstation der Ferngasleitung wird er-

leichtert und die Betriebssicherheit verbessert. Durch Entfernen des im Gasreiniger angesammelten Hydrats wird ferner das Auftreten von Störungen wie Verstopfen verhindert und die Betriebszuverlässigkeit verbessert Außerdem sind mit dem Gasreiniger nach der Erfindung die folgenden Vorteile und Auswirkungen erzielbar;

1. Da das Antihydratationsmittel durch die Druckdifferenz im Gasreiniger auf natürliche Weise zuführbar ist, braucht keine Antriebsvorrichtung wie eine Pumpe zu dessen Zufuhr vorgesehen zu werden.

2. Im Vergleich zu einem Fall, in dem eine Heizvorrichtung oder eine Dehydratationsvorrichtung mehrmals jährlich das Hydrat entfernt, wird eine wirksame Sicherheitsmaßnahme vorgesehen.

3. Die Zufuhr des Antihydratationsmittels in den Behälter wird durch Anordnung eines Luftauslaßventils und eines Trichters vereinfacht

4. Der Austritt von Leckflüssigkeit kann vollständig durch zwei Absperrorgane zwischen dem Gasreiniger und dem Behälter für das Antihydratauonsm»- tel verhindert werden. Diese Absperrorgane sind selbst während des Betriebs der Einrichtung reparier- oder auswechselbar.

Der Grad der Hydratansammlung im Gasströmungsweg wird durch die Druckdifferenz zwischen Gaseinlaß und Gasauslaß erfaßt, und das Antihydratationsmittel jo wird aus seinem Behälter in den Gasreiniger eingeführt auf der Basis der Erfassungsergebnisse. Dadurch wird im Fall einer Hydratansammlung im Gasreiniger diese Ansammlung erfaßt und das Antihydratationsmittel aus seinem Behälter in geeigneter Menge in das Hydrat eingeführt Infolgedessen wird eine Hydratansammlung im Gasreiniger wirksam verhindert, so daß kein Verstopfen auftritt Der Gasreiniger ist daher leicht und mit einem hohen Sicherheitsgrad zu betreiben.

Anhand der Zeichnung, die eine geschnittene Vorderansicht des Gasreinigers nach der Erfindung ist, wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert

Ein Druckbehälter 19 des Gasreinigers 10 ist auf einem Rahmen 5 befestigt, weist einen Gaseinlaß 11 und einen Gasauslaß 12 für ein Gas 40 sowie im unteren Teil einen Ablauf 13 auf. Im Inneren des Druckbehälters 19 sind Zyklonwirbelrohre 15 an einer Trennplatte 18 und Steigrohre 16 an einer Trennplatte 17 befestigt

Das durch den Gaseinlaß 11 eingeleitete Gas 40 strömt durch die Zyklonwirbelrohre 15 und die Steigrohre 16, wie durch die Pfeile angedeutet ist, und wird durch den Gasaustaß 12 abgeführt Wenn vorbestimmte Mengen eines Hydrats 41 und einer Flüssigkeit 42 im unteren Teil des Druckbehälters 19 vorhanden sind, werden die Pegel des Hydrats und der Flüssigkeit gesondert durch Fühler (nicht gezeigt) erfaßt und Signale an ein Ein-Aus-Ventil (nicht gezeigt), das am Ablauf 13 angeordnet ist, abgegeben, so daß das Ventil geöffnet wird und das Hydrat und die Flüssigkeit ausgetragen werden. Infolgedessen werden das Hydrat und die Flüssigkeit nicht in bestimmte Pegel überschreitenden Mengen angesammelt. Wenn sich das Hydrat 41 im unteren Teil des Druckbehälters 19 ansammelt, indem der Ablauf 13 durch das Hydrat 41 blockiert wird, können die Unterabschnitte der Zyklonwirbelrohre 15 durch dieses angesammelte Hydrat verstopft werden; ferner besteht die Gefahr, daß das Hydrat, das in dem durch den Gaseinlaß 11 eingeführten Gas 40 enthalten ist, an den Zyklonwirbelrohren 15 anhaftet, bevor es im unteren Teil des Druckbehälter 19 anlangt, und daß die Zyklonwirbelrohre 15 durch das Hydrat verstopft werden. Wenn die Zyklonwirbelrohre 15 mit Hydrat verstopft sind, würde sich die Druckdifferenz zwischen dem Gaseinlaß H und dem Gasauslaß 12 erhöhen. Zu diesem Zeitpunkt wird die einen vorbestimmten Wert überschreitende Druckdifferenz zwischen dem Gaseinlaß 11 und dem Gasauslaß 12 von einem Differenzdruckmesser erfaßt und ein Fühler 6 löst Alarm aus.

Eine Antihydratationsmittel-Einspritzeinheit 32 weist einen neben dem Druckbehälter 19 angeordneien Behälter 20 und in ihrem oberen Teil einen Trichter 22 auf, durch den ein Antihydratationsmittel 60 (z. B. Methylalkohol) in den Behälter 20 zugeführt wird. Unter dem Trichter 22 ist ein Absperrventil 21 und in einem Luftauslaß 23 ein Absperrventil 24 angeordnet Absperrorgane 25 und 26 sind in eine Verbindungsleitung 29 eingeschaltet deren eines Ende luftdicht an dem oberen Teil des Behälters 20 befestigt ist Das andere Ende der Verbindungsleitung 29 ist luftdicht in einem zwischen den Trennplatten 17 und 18 ,ies Drückbehälters 19 ausgebildeten Loch 33 an der Steile befestigt an der die Zyklonsteigrohre 16 angeordnet sind. Ein Ende einer Verbindungsleitung 30, in der Absperrorgane 27 und 28 angeordnet sind, ist luftdicht an dem Behälter 20 unterhalb der Befestigungsstelle der Verbindungsleitung 29 an einer Stelle, die von der Verbindungsleitung 29 in Vertikalrichtung beabstandet ist, befestigt Zum Beispiel ist die Verbindungsleitung 30 am Boden des Behälters 20 befestigt Das andere Ende der Verbindungsleitung 30 ist luftdicht in einem Loch 34 befestigt das in einem Sammelraum ausgebildet ist in dem das Hydrat 41 und die Flüssigkeit 42 gesammelt werden, also unterhalb der Trennplatte 18 im Druckbehälter 19. Am Oberende der Verbindungsleitung 30 im inneren des Druckbehälters 19 ist eine Einspritzöffnung 31 ausgebildet, durch die das Antihydratationsmittel 60 aus dem Behälter 20 in das Hydrat 41 gespritzt wird.

Am Gasreiniger sind ferner ein Inspektionslocli 14 sowie ein Heizer 50 vorgesehen; der Heizer verhindert ein Verstopfen infolge Gefrierens.

Nachstehend wird die Arbeitsweise des Gasreinigers erläutert. Wenn das Hydrat 41 gebildet ist wird es in dem Druckbehälter 19 gesammelt. Bevor das Hydrat den Weg des Gases verstopft, wird der Hydratpegel im Gasdurchgang vom Fühler 6 erfaßt, und zwar aufgmnd des Anstiegs der Druckdifferenz zwischen dem Gaseinlaß 11 und dem Gasauslaß 12 des Druckbehälters, und die Absperrorgane 26 und 25 sowie das Absperrorgan 24 im Luftauslaß werden nacheinander geöffnet, so daß das Innere des Behälters 20 durchgeblasen wird. Dann werden die Absperrorgane 25 und 26 nacheinander geschlossen und das Absperrventil "il des Trichters 22 geöffnet, so daß das Antihydratationsmittel 60 durch den Trichter 22 in den Behälter 20 eingeführt wird. Dann werden das Absperrventil 21 des Trichters und das Absperrventil 24 des Luftauslasses 23 geschlossen und die Absperrorgane 26, 25, 28 und 27 nacheinander geöffnet, so daß das AntihydratationsmiUel 60 durch die Einspritzöffnung 31 in den Druckbehälter 19 gespritzt wird. Dann werden die Absperrorgane 27, 28, 25 und 26 nacheinander geschlossen. Zu diesem Zeitpunkt wird das Antihydratationsmittel in den Druckbehälter 19 aus dem Behälter 20 aufgrund des Druckunterschieds im Druckbehälter 19 eingeführt.

Der obere Teil des Behälters 20 steht über die

Verbindungsleitung 29 mit dem Druckbehälter 19 zwischen den Trennplatten 17 und 18, an denen die Zyklonsteigrohre 16 befestigt sind, in Verbindung, und der untere Teil des Behälters 20 ist mit dem unteren Teil der Trennplatte 18 des Druckbehälters 19 über die Verbindungslcitung 30 verbunden. Der Druck im Druckbehälter 19 unterhalb der Trennplatte 18 ist niedriger als der Druck zwischen den Trennplatten 17 und 18. Das bedeutet, daß das Gas 40 vom Gaseinlaß 11 zum Gasauslaß 12 durch die Zyklonwirbelrohre IS und die Steigrohre 16 strömen muß. Infolgedessen liegt die Stelle zwischen den Trennplatten 17 und 18 weiter stromaufwärts als die Stelle unter der Trennplatte 18. Somit wirkt der Druck im stromaufwärts befindlichen Teil des Gasdurchgangs im Gasreiniger 10 auf den oberen Teil des Behälters 20, und der niedrigere Druck im stromabwärts befindlichen Teil des Gasdurchgangs wirkt auf den unteren Teil des Behälters 20. Aufgrund dieser Druckdifferenz und des Druckgefälles, das das Antihydratationsmittel 60 im Behälter 20 aufweist, wird infolgedessen das Antihydratationsmittel 60 in den Druckbehälter 19 eingespritzt. Das eingespritzte Antihydratationsmittel 60 löst das Hydrat 41 auf. das eventuell an den 7vklonwirbelrohren 15 haftet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche;

   1, Vorrichv-ng zum Reinigen von Gasen von Kondensat und Feststoffhydrat aus einem Gasstrom mit einem Druckbehälter, der einen Gaseinlaß und einen Gasauslaß aufweist, mit im Druckbehälter zwischen Trennplatten angeordneten als Zyklonwirbelrohre ausgebildeten Abscheideelementen, mit ersten und zweiten Gasdurchgängen zum Einführen des Gases vom Gaseinlaß zu den Abscheideelementen und zum Abführen des gereinigten Gases zum Gasauslaß und mit einem unteren Sammelraum für das Kondensat und.das Feststoffhydrat, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich des Druckbehälters (19) ein mit einem Lösungsmittel (60) für das Feststoffhydrat gefüllter dichter Behälter (20) über je eine Verbindungsleitung (29, 30) und Absperrorgane (25,26; 27,28) mit dem ersten Gasdurchgangsraum und mit dem Sammelraum des Druckbehälters (19) verbunden ist, wobei durch die vorhandene Druckdifferenz im Druckbehälter (19) zwischen dem Raum an der Einmündung der oberen Leitung (29) — hoher Druck — und dem Raum an der Einmündung der unteren Leitung (30) — niedriger Druck — eine selbsttätige Förderung des Lösungsmittels (60) stattfindet

   Z Gasreiniger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Druckbehälters (19) zwei Trennplatten (17,18) angeordnet sind, die das Innere des Druckbehälters (19) in drei Zonen unterteilen und zusammen mit Zyklonwirbelrohren (15) und Steigrohren (16) die Abscheideelemente bilden, und daß die Verbindungsleitung (29) in den Raum zwischen den Tiennpla-wen (17, 18) einmündet

   3. Gasreiniger nach Anspruch ; dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zum Sammeln von Feststoffhydrat (41) und Flüssigkeit (42) durch den unteren Teil des Druckbehälters (19) und die Trennplatte (18) definiert ist.

   4. Gasreiniger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung (30) eine in den genannten Raum sich öffnende Einspritzöffnung (31) aufweist

   5. Gasreiniger nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung (30) an den Boden des Behälters (20) angeschlossen ist

   6. Gasreiniger nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fühler (6) die Druckdifferenz zwischen dem Gaseinlaß (11) und dem Gasauslaß (12) im Druckbehälter (19) erfaßt