DE3147838A1

DE3147838A1 - Verfahren zum trocknen von stroemenden gasen mit einem gehalt an fein verteilten, feststoffbeladenen fluessigkeitstroepfchen durch strahlungsenergie und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE3147838A1
Application number: DE19813147838
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl.-Ing. 4030 Ratingen Adrian; Klaus Dr.-Ing. 5628 Heiligenhaus Hannes; Kyaw Dr.-Ing. 4300 Essen Than; Artur Dr.-Ing. 4630 Bochum Wehrum
Original assignee: Steag GmbH
Current assignee: Steag GmbH
Priority date: 1980-12-18
Filing date: 1981-12-03
Publication date: 1982-07-29
Also published as: JPS57127402A; US4472179A; GB2091113A

Description

Verfahren zum Trocknen von siJriJfflerfden.Sas.e.n mit e-inejn. / 17 _{o o}

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Gehalt an fein verteilten, feststoffbeladenen Flüssigkeitströpfchon durch Strahlungsenergie und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von strömenden Gasen mit einem Gehalt an fein verteilten, feststoffbeladenen Flüssigkeitströpfchen, insbesondere von Gasen aus einer naß arbeitenden Rauchgasentschwefelungsanlage.

Bei einer Rauchgasentschwefelungsanlage werden heiße Rauchgase in einem Waschturm mit einer Waschflüssigkeit behandelt, die mit Absorbtions- oder Adsorbtionsmitteln hi-1 ;nlc"Mi ifil.. Λιιγ. den ^ewn-schenr-vi Rauchgasen werden mit:-, gcriüüene Tröpfchen der Waschflüssigkeit durch ia den Waschturm eingebaute Tropfenabscheider und/oder dem Waschturm nachgeschaltete Tropfenabscheider weitgehendst entfernt. In dem aus dem Tropfenabscheider austretenden Gasstrom verbleiben Jedoch Resttropfen nebelartiger feiner Verteilung geringen Tröpfchendurchmesser, die mit Feststoffen beladen sind. Als mittlerer Wert für die Größe der Tröpfchen kann ungefähr 4o m angegeben werden. Die 'Prop Cohen haben einen Feststoff gehalt von Γο-25 Gew-%, hi'i'.cj}.v>n etui' li.-i.'·. 'Pt'iip rrhfiij.'.ewi cht. Unter ff;:;Lsl:oiTbe.Laii(*nen Tröpfchen werden in der Beschreibung und in den Ansprüchen solche Flüssigkeitströpfchen verstanden, die entweder Feststoffpartikel tragen oder in denen Stoffe gelöst sind, die bei Verdampfen der Flüssigkeit als Feststoff anfallen. Als Feststoffgehalt kommt beim Einsatz von Kalk als Absorbtionsmittel in Frage: Gips, gelöste Salze, Rüßteilchen,

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Ascheteilchen, Calciumoxid, Calciumcarbonat, Calciumsulfit. Es gibt auch noch mit anderen Absorbtionsmitteln arbeitende REA, die zu anderen Feststoffreaktionsprodukten führen, z.B. von wässrigen NH„ als Absorbtionsmittel.

Es ist ein Verfahren zum Trocknen von Gasen aus einer naß arbeitenden Rauchgasentschwefelungsanlage bekannt, bei dem die kalten mit Tröpfchen vermischten Gase durch Zumischung fremderwärmter Gase so weit aufgeheizt werden, daß die Tröpfchen verdampfen und deren Feststoffgehalt staubförmig die Anlage zusammen mit dem Rauchgas verläßt. I);.ia ka.l to (las und dar; Hrizga:; lnr.scn sich nur schwer miteinander vermischen, so daß das eine Gas in feiner Verteilung dem anderen Gas beigemischt werden muß, um die für die Aufheizung erforderliche Mischung zu erreichen. Zur Vermeidung von langen Mischstrecken wird bei der Anordnung zur Durchführung des bekannten Verfahrens stromab des Heizgasbeimischers ein Zwangsmischer angeordnet, in dem die beiden Gase durch mehrfache Umlenkung an Leitflächen des Zwangsmischers intensiv verwirbelt werden. In diesem Verfahren trifft ein Teil der feststoffbeladenen, feinen Resttropfen auf die Leitflächen auf und führt dort zu hartnäckigen Verkrustungen und an Metallblechen zu Korrosionen.

Der Wärmeübergang vom Gas auf die Tröpfchen wird durch die geringe Tröpfchengröße erschwert, da diese weder durch die Erdanziehungskraft noch durch die bei Umlenkungen auftretenden Fliehkräfte in größerem Maße relativ

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zur Gasströmung bewegt werden, was-zum Erreichen eines höheren Wärmeübergangsbeiwertes zwischen dem Gasstrom und den Tröpfchen erforderlich wäre. Es dürfte auch unwirtschaftlich sein, den Wärmeinhalt des Heizgasstroms so zu bemessen, daß der sich einstellende Mischgasstrom gegenüber den Resttröpfchen eine den Wärmetransport in die Tröpfchen hinein verbessernde hohe Übertemperatur besitzt. Bei einem bekannten Verfahren ist der Heizgas- ■ strom so bernessen, daß eine Aufheizung des Reingasstroms um ungefähr 5° C erfolgt.

Bei dem bekannten Verfahren erfolgt die Trockenverdampfung, um eine wärmedurchgangshemmende Verschmutzung /oder eine durch feuchte Niederschläge verursachte Korrosion an den Heizflächen eines nachgeschalteten Rauchgaswiederaufheizungssystems zu vermeiden. Bekanntermaßen ist eine Wiederaufheizung des aus dem Waschturm austretenden ka.l Lon Rauchgases erforderlich, um dieses au;.} dem Kamin auszutreiben und ggf. Korrosionen am Kanalsystem und Kamin, sowie in der Umgebung des Kamins einen korrosiven Niederschlag zu vermeiden. Die Heizflächen des Rauchgaswiederaufheizungssystems können beispielsweise mit ungereinigtem Rohgas, mit Dampf oder mit Heißwasser oder indirekt durch Heißluft beheizt .werden. Es ist auch eine Wiedererwärmung durch direkte Verbrennung, z.B. Gas, möglich. Bei dem bekannten Verfahren ist zur Tröpfchenverdampfung stets eine Erwärmung des gesamten Gasstroms in Hohe von z.B. 5° C erforderlich, um das Rauchgaswiederaufheizungssystem entlasten zu können.

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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzugeben, bei dem zum Trocknen der Tröpfchen weniger Energie eingesetzt wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Trocknungsenergie für das Verdampfen der Flüssigkeit der Tröpfchen durch Strahlungsenergie zugeführt wird.

Wenn das-Absorptionsvermögen der Tröpfchen für die zugeführte Strahlungsenergie ausreicht, kann die erforderliche Verdampfungswärme direkt von den Flüssigkeitströpfchen absorbiert werden. (Pier, wird inybeüonrit.M'e bei. hohen l''e:'. l Ei hoff geha] ten ücr Fall se i η . )Dabo i hei/,t. liu-h der Ga:;:; t -.rom nur so weit auf, als die im Gasstrom enthaltenen Anteile an Wasserdampf und Kohlendioxid selektiv in gewissen Wellenlängenbereichen absorbieren.

Wenn die Flüssigkeitströpfchen die erforderliche Verdampfungswärme gar nicht oder nicht vollständig direkt absorbieren können, ist es zweckmäßig, daß die Strahlungsenergie zumindest teilweise von einem in der Gasströmung angeordneten Hilfsmedium absorbiert und von d Lesern konvektiv an das strömende Gas und an die FlunsiRoit.fitropfclien abgegeben wird.

Die hierbei an dem Hilfsmedium ggf. auftretenden Verkrustungen behindern die Wärmeabsorbtion durch das Hilfsmedium und die konvektive Abgabe der Wärme nicht, da sich die ggf. bildenden Krusten genauso durch die aufgebrachte Strahlung aufheizen wie das Hilfsmedium.

In einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist vorgesehen, daß sie eine Strahlungseinrichtung für die Abgabe von Strahlung in den den Gasstrom führenden Kanal aufweist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Strahlungseinrichtung ein Wärmestrahler ist. Als Wärmestrahler kommen durch Heißdampf, Heißwasser, heiße Rauchgase usw. beheizte Wärmestrahler in Frage, aber auch elektrisch beheizte Strahlungselemente oder mit Gas direkt beheizte Strahlungselemente sind möglich, die auch in die Kanalwandung integriert sein können. Auch könnte die Kanalwandung selbst einerseits über eine Induktionsschlei— fenanordnung induktiv oder auf andere Weise (z.B. Dampf) von außen erwärmt werden und damit als Strahler wirken.

Anstelle der Wärmestrahler kann als Wärmestrahlungseinrichtung auch ein Mikrowellenstrahler eingesetzt werden.

Insbesondere bei der Ausgestaltung der Strahlungseinrichtung als Wärmestrahler ist es zweckmäßig, die Strahlungseinriehtung derart in dem den Gasstrom führenden Kanal anzuordnen, daß sie in einem Strömungsschattengebiet liegt. Bei einer solchen Anordnung wird nicht nur der Wärmeübergangsbeiwert zwischen Strahlungseinrichtung und Gas vermindert, sondern auch die Wahrscheinlichkeit für das Auftreffen von nassen oder feuchten Feststoffteilchen auf die Strahlungseinrichtung verringert.

Wenn die direkte Absorbtion von Wärme nicht ausreicht, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß im Strahlbereich der Strahleinrichtung in der Gasströmung ein strahlungsbeheizbarer Einbau vorgesehen ist.

Vorzugsweise besteht der Einbau aus mindestens einem sich im wesentlichen in Richtung der Gasströmung erstreckenden aufheizbaren Körper. Bei der Verwendung von Wärmestrahlern eignen sich hierzu Metallbleche· Der Abstand der r.inb.iuten voneinander sollte so groß so Ln, daß auftretende Vertrustungen den Strömungswiderstand nicht- nennenswert beeinträchtigen.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Einbau ein von der Gasströmung durchströmtes Kontaktkörperbett ist, oberhalb dessen die Strahleinrichtung angeordnet ist. Dabei kann die Strahleinrichtung so ausgelegt sein, daß die Strahlung direkt von oben und/oder seitlich von oben das Kontaktkörperbett beheizt. Diese Vorrichtung hat den Vorteil, daß die beweglichen Kontaktkörper gleichmäßig der auf der Oberseite des Bettes auffallenden Strahlung ausgesetzt und damit durch sie erwärmt werden und das Gas mit den Kontaktkörpern vermischt wird, so daß ein ausgezeichneter Wärmeübergang gegeben ist. Im Gegensatz zu stationären Einbauten können bei beweglichen Kontaktkörpern keine Verkrustungen auftreten, da diese durch die fortlaufende Reibung der Kontaktkörper untereinander und auf der Bettauflage ständig abgetragen werden.

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In besonderer Ausgestaltung ist das Kontaktkörperbett ein Wirbelbett, dessen Kontaktkörper durch die Gasströmung verwirbelbar sind. Bei einer solchen Anordnung tritt aber ein erhöhter Druckverlust in der Gasströmung auf, der durch den sog. Wirbelpunkt der eingesetzten Kontaktkörper bestimmt ist. Wenn dieser erhöhte Druckabfall nicht hingenommen werden soll, ist es von Vorteil, dem Kontaktkörperbott". cino Bowoqunqseinrichtung für die Bewegung der Kontaktkörper in der Gasströmung zuzuordnen, insbesondere ein mechanisches Rührwerk, einen Vibrationsboden oder ein Magnetrührwerk im Falle von magnetisch beeinflußbaren Kontaktkörpern. Bei Einsatz einer solchen Bewegungseinrichtung wird der Druckabfall nur durch die Bettdicke bestimmt, die für den Wärmeübergang erforderlich ist.

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Im Einsatz in einer Rauchgasentschwefelungsan 1 age kann die Trocknungsvorrichtung so ausgelegt sein, daß zur Wiederaufheizung des gereinigten Gases eine Wiederaufheizeinrichtung nachgeschaltet werden muß. Andererseits kann die Trocknungseinrichtung aber zugleich auch die Wiederauf heizeinrichtung sein. Diese Möglichkeit bietet sich insbesondere bei Einbau eines strahlungsbeheizten Wirbelbetts in dem Rauchgaskanal an. Durch einfache Regelung dor oberhalb des Wirbelbetts angeordneten Strahlungseinrichtung, insbesondere der Regelung des einem Mikrowellenstrahler zugeführten Stroms kann die Endtemperatur des gereinigten Rauchgases eingestellt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sollen nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 eine Prinzipskizze einer Rauchgasentschwefelungsanlage, in der die erfindungsgemäße Trocknungsvorrichtung verwendet werden kann;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine erste Aunführunpr.form der Trocknungsvorrichtung mit Wäi'mestrahJ.er;

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Trocknungsvorrichtung längs der Linie 3-3 in Fig. 2;

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der Trocknungsvorrichtung mit Wärmestrahler;

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der Trocknungsvorrichtung mit Wärmestrahler,

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Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine Trocknungsvorrichtung

mit mehreren Mikrowellensendern; Fig. 7 einen Querschnitt längs der Linie 7-7 in Fig. 6

und
Fig. 8 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform mit einem Mikrowellensender.

Bei der Rauchgasentschwefelungsanlage gemäß Fig. 1 wird hei i Bets Rauchgas HR über einen Anschluß (1) in einen Wascht.ut'rii (P) eingeführt. In dem Waschturm wird das nach ohen aufsteigende heiße Rauchgas HR mit in einer Wasehlösung WL gewaschen, die von einer Pumpeinrichtung (3) in einen Kreislauf (4) gefördert wird. Wie durch die beiden Pfeile in der Figur angedeutet, werden dem Kreislauf (4) Frischwasser FW und Absorbtionsmittel A zugeführt, z.B. CaO und es werden die Reaktionsprodukte R abgezogen und einer nicht gezeigten Aufarbeitungsstufe zugeführt. Bei dem in der Fig. 1 ^'''ei?, Lon-lli· if.pi öl dor RauehgaacnitnehwefolungitanLagc· ist am oberen Ende des Turms ein Tropfenabscheider (5) eingebaut und dem Waschturm ein weiterer Tropfenabscheider (6) nachgeschaltet. Es gibt auch nach dem Gleichstromverfahren arbeitende Waschtürme.

Dem Tropfenabscheider (6) ist eine Trocknungsvorrichtung (7) nachgeschaltet, in der die Trocknungsenergie, die zum Verdampfen der Resttröpfchen erforderlich ist, durch Strahlungsenergie aufgebracht wird.

Der Trocknungsvorrichtung ist ein Rauchgaswiederaufheizungssystem (8) nachgeschaltet. Wie die Pfeile in der Fig. 1 andeuten, wird dieses mit einem Heizmedium, wie Rohgas, Dampf- oder Heißwasser geheizt.

Die Tropfenabscheider (5) und (6) können auch zu einem einzigen leistungsfähigen Tropfenabscheider zusammengefaßt werdun, der entweder in den Waschturm Integriert, oder diesem nachgeschaltet ist. Die Elemente (5, 6, 7 und 8) sind durch einen thermLr.ch isolierten Gankana] (9) mi. l.e i nander verbunden.

Bei der in den Fig. 2 und 3 gezeigten Ausführungsform der Trocknungsvorrichtung (7) sind in einem Abschnitt (lo) des Gaskanals (9) oberhalb der Gasströmung ein Eintrittssammler (11) und mit Abstand von diesem ein Austrittssamm-'ler (12) vorgesehen. Dem Eintrittssammler wird Heißdampf HD ^uge rUhrl.. Die beiden Sammler (1.1. und ¹I.'¹) :;iiul in i I e i naiule r durch sich in Strörnungsr ich Lung eratrock'.-rulo Holire (13) verbunden, die zusammen einen DeckenwärmesLrahler bilden. Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, liegen die Rohre (13) gegenüber der oberen Kanalwandung (14) zurückgesetzt am Boden einer Nische (15), d.h. in einem Strömungsschattengebiet des von links in der Fig. 2 in die Trocknungsvorrichtung einströmenden nassen Rauchgases NR. Zur Verringerung der Wärmeverluste ist oberhalb der Rohre (13) eine besondere Isolationsschicht (16) vorgesehen, deren Isoliervermögun größer ist aLs das der anderen Wandher'· i ehe.

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Dir von den Rohren abgegebene Strahlung ist durch den Pfeil S dargestellt. (Das Symbol wird auch in den anderen Fig. benutzt.)

Es soll hier darauf hingewiesen werden, daß neben sich waagerecht erstreckenden Kanalabschnitten für diese Art von Trockenvorrichtung auch geneigte Kanalabschnitte in Frage kommen können. Weiterhin ist es z.B. möglich, anstelle der mit Abstand nebeneinander angeordneten Rohre auch miteinander unter Einschaltung von Blechstreifen verschweißte Rohre zu verwenden, die dann zugleich als gasdichte Wandung des Kanals dienen. Auch können plattenartige Heizkörper verwendet werden.

In Fig. 2 und 3 siri'd Hilfsbleche (17) dargestellt, die sich in Strömungsrichtung erstrecken und unterhalb der Nische (15) angeordnet sind. Die Bleche (17) werden an der Kanalwändung und mit Abstand voneinander durch Stüt-".I¹H (10) gehalten. Diese Bleche kommen zum Einsatz, wenn dio Flüssigkeitströpfchen nicht in der Lage sind, die /.ut* Vt.TiiainpΓπη{.', οrM'ordorlicho Wärineinongo direkt zu absorbieren. Die von den Rohren (13) gebildete Strahlungseinrichtung strahlt die Wärmestrahlung diffus ab, so daß die Wärmestrahlung tief zwischen die parallel zueinander und senkrecht zur Ebene der Rohre angeordneten Bleche eindringen kann.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist in einem sich im witumiLI iehon vertikal erstreckenden Kanalabschnitt (19) auf einem Anströmboden (2o) eine aus Wirbelkörpern

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bestehende Wirbelschicht (21) vorgesehen. Die Wirbelschicht (21) wird von einer der Strahlungseinrich'tung gemäß Fig. 2 vergleichbaren Strahlungseinrichtung aufgeheizt. Die Strahlungseinrichtung gemäß Fig. 4 unterscheidet sich von der gemäß Fig. 2 nur dadurch, daß die Rohre (13) jeweilig einen geneigten Abschnitt (1.3a) und einen r.jch lioi'ix.ont.'i I e rs !.renkenden Abschnitt (13b) imfwrisrn. Πιο für die Wirbelschicht verwendeten Wirbelkörper sollen unempfindlich gegen die Flüssigkeit der Tröpfchen und gegen feuchte Niederschläge sein, damit keine Korrosion stattfindet oder aber sie sollten aus einem Material bestehen, das die feuchten Niederschläge neutralisiert, und daß auf diese Weise im weiteren Verlauf der Rauchgasströmung im· Rauchgaskanal (9) auch bei Stillstand keine Korrosion durch den aus dem Wirbelbett ausgetragenen Staub austreten kann.

An den sich vertikal erstreckenden Abschnitt (19) schliessen sich zwei horizontal erstreckende Abschnitte des Gaskanals (9) an, so daß die Anordnung gemäß Fig. 4 insgesamt noch als waagerecht durchströmter Gaskanal bezeichnet werden kann, so daß die Einbauhöhe der Trocknungsvorrichtung gering ist.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 handelt es sich um eine Trocknungsvorrichtung mit strahlungsbeheiztor Wirbelschicht in einem senkrecht durchströmten KanaL. h's «i nd dieselben Bezugszeichen verwendet worden wie bei der Fig. 4. Der Einfachheit halber ist eine besondere, vorzugsweise vorgesehene Isolationsschicht nicht dargestellt.

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In der Ausführungsform gemäß Fig. 6 und 7 ist anstelle dos Wärmestrahlers in Form der Röhren (13) ein Mikrowellen:-.! rnhlor verwendet, der aus mehreren in einem vorgegebenen Muster in der Wandung des Kanals (9) angeordneten Mikrowellensendern (22) mit hohlleiterähnlichen Senderausgängen (23) steht, die jeweils mit einer Dichtung zur Gas- und Mikrowellenabdichtung gegenüber der Wandung des Kanals versehen sind. Mikrowellensender mit Magnetrons und Klystrons sind bekannt, so daß sich die Figuren hier auf eine rein schematische Darstellung beschränken können. Die Mikrowellensender werden mit elektrischem Strom E versorgt.

üei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 ist nur eLn Sender (24) vorgesehen, von dem Mikrowellenenergie über einen geschlossenen Hohlleiter (25) und einen daran anschließenden geschlitzten Auskoppelhohlleiter (26) in den Kanal gespeist wird, der bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 der Form gemäß Fig. 4 entspricht. Abwärme des Mikrowellensenders (24) wird über einen Kühlmittelkreislauf (27) zu einem luftgegekühlten Wärmeaustauscher (28) abgeleitet. Wie in der Fig. 8 rechts gestrichelt dargestellt ist, kann - falls es die Temperaturverhältnisse erlauben - die von (U>m Miki-ow^l 1 (Misiuidcir (;?4) abgegebene Energie zur Auf he ί zung des gereinigten und getrockneten Rauchgases verwendet werden.

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Die gezeigten Ausführungsformen führen zum Wegfall des vom Stand der Technik her bekannten Gaszwangsmischers. Der "Bauaufwand der Trocknunqnvorr i chtungon ist gering, ebenfalls die für die Instandhaltung erforderlichon Kosten. Zum Betrieb müssen keine gasförmigen Schadstoffe zugeführt werden, was z.B. beim Aufheizen mit einem Rohgas-Bypass-Strom der Fall wäre. Bei den stationären Einbauten kann der Abstand so groß gewählt werden, daß bei den möglichen Verkrustungen der Strömungswiderstand nicht unzulässige Werte übersteigt. Ggf. müßte eine Reinigungseinrichtung vorgesehen sein.

Bei einem Kontaktkörperbett-Einbau treten Verkrustungen gar nicht erst auf. Die Strahlunqseinrichtunq liegt stromab des Bettes in einem getrockneten Gasstrom, so daß an ihr Verkrustungen mit Sicherheit nicht auftreten. Als Material für die Kontaktkörper eignen sich insbesondere solche die eingestrahlte Strahlung absorbierenden anorganischen Materialien, wie Metalle, Metalloxide, Gesteine, Keramik, die im wesentlichen selbst abriebfest sind und bei der erforderlichen Temperatur beständig sind. Die Anordnung zeichnet sich darüber hinaus durch einen geringen Bauplatzbedarf aus und weist einen geringen Bauaufwand au f^:.

Bei den Ausführungsformen gemäß Figuren 4, 5 und 8 erfolgt die mechanische Bewegung der Kontaktkörper zum Erzielen des Krustenabbaus bzw. der Vermeidung einer Krustenbildung

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durch die Gasströmung selbst, d. h., der mechanischen Bewegungsenergie entspricht ein gewisser Druckabfall in dor Gasströmung, dor größer ist als der Druckabfall, der bei gloicher Bettiefe für den Wärmeübergang alleine erforderlich ist. Es ist unter Umständen energetisch gesehen aber günstiger, die Bewegungsenergie durch eine dem Kontaktkörperbett zugeordnete Bewegungseinrichtung aufzubringen, da der hierfür erforderliche Energieaufwand geringer ist, als der für die Erreichung des Wirbelpunktes erforderliche Energieaufwand. Bevorzugte Beispiele für die Bewegungseinrichtung werden in der Beschreibungseinleitung genannt. In der Figur S ist ein mechanisches Rührwerk 29 mil Antriebsmotor "!O nchomnt i ach in punktu-rton Linien dargestellt.

.Schließlich soll noch herausgestrichen werden, daß die Nachschaltung des konventionellen Rauchgaswiederaufheizungssystems nicht unbedingt erforderlich ist, besonders nicht bei der Wirbelbettanordnung, wenn die Strahlungsaufheizung so gewählt wird, daß nicht nur die erforderliche Trocknung, sondern zugleich auch die erforderliche Wiederaufheizung möglich ist.

Leerseite

Claims

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STEAG AG 213ibo*E£se£i_f .den :2".-12j, 1981

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Verfahren und Vorrichtung zum Trennen von strömenden Gasen

1. Verfahren zum Trocknen von strömenden Gasen

mit einem Gehalt an fein verteilten, feststoffbeladenen Flüssigkeitströpfchen,

insbesondere von Gasen aus einer naß arbeitenden Rauchgasentschwefelungsanlage,

dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknungsenergie für das Verdampfen der Flüssigkeit der Tröpfchen durch Strahlungsenergie zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsenergie von den Flüssigkeitströpfchen direkt absorbiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsenergie zumindest teilweise von einem in der Gasströmung angeordneten Hilfsmedium absorbiert und dann konvoktiv in das strömende Gas und an die Flüssigkeitströpfchen abgegeben wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-3,

dadurch gekennzeichnet, daß diese eine Strahlungseinrichtung (13; 22, 23; 24, 25, 26) für die Abgabe von Strahlung in den die Gasströmung führenden Kanal (9) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungseinrichtung ein Wärmestrahler (13) ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungseinrichtung ein Mikrowellenstrahler (22, 23; 24, 25, 26) ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-5,

dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungseinrichtung derart in dem den Gasstrom führenden Kanal (9) angeordnet ist, daß sie in einem Strömungsschattengebiet (15) der Gasströmung liegt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-7,

dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlbereich der Strahlungseinrichtung (13; 22, 23; 24, 25, 26) in der Gasströmung ein strahlungsbeheizbarer Einbau (17; 2o, 21) vorgesehen ist.

9. Vorrichtung n?ch Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, daß der Einbau aus mindestens einem sich im wesentlichen in Richtung der Gasströmung erstreckenden stationären Körper (17) besteht.

Io. Vorrichtung nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, daß der Einbau ein von der Gasströmung, diirchströmtes Kontaktkörperbott (2o, ?.l) mit l)<>wr>qlichcMi Kontakt körpern iut, "oho rna Ib- d<»::sen die Strahleinrichtung angeordnet ist.

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. Vorr i rhtunq ncich Anspruch lo,

dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktkörper gegenüber der Gasströmung und den Flüssigkeitströpfchen korrosionsfest sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch Io oder 11,

dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktkörper aus einem Material bestehen, das Niederschläge aus den Flüssigkeitströpfchen neutralisiert.

13. Vorrichtung nach oinom dor Ansprüche 0-12,

dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktkörperbett ein Wirbelbett ist, dessen Kontaktkörper durch die Gasströmung verwirbelbar sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9-12,

dadurch gekennzeichnet, daß dem Kontaktkörperbett eine Bewegungseinrichtung (29) für die Bewegung der Kontaktkörper zugeordnet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14,

dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungseinrichtung ein Rührwerk oder ein Vibrationswerk ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-15,

dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmestrahler aus mehreren mit einem Heizmedium beaufschlagbaren Rohren (13) besteht .

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, . dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre mittels Zwischenblechen zu einer gasdichten Wandung miteinander verbunden, insbesondere verschweißt sind.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-15, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrowelleristrahler aus mohroron in oinem vorgegebenen Muster in der Kanalwandung angeordneten Mikrowellenstrahlern (22, 23) besteht.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-15, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrowellenstrahler aus einem einzigen Mikrowellensender (24) besteht, dessen Mikrowellenenergie über einen Hohlleiter (25, 26) in den Kanal einführbar ist. " " ·

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche! 4-15

dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalwandung selbst der Wärmestrahler ist.

21. Rauchgasentschwefelungsanlage mit einem Waschturm, einem nachgeschalteten Tropfenabscheider und einer Trocknungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4-20.

22. Rauchgasentschwefelungsanlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Trocknungsvorrichtung oino Wiodoraufhnizninrichtung (8) nachgoschaLtet ist.

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23. Rauchgasentschwefelunqsanalge nach Anspruch 19, dadurch qokcjniv.'-ciohiu· t , tinii dio Trocknuncj.svorr i clit unq zugleich Wiederaufheizeinrichtung ist.