DE3301688A1

DE3301688A1 - Waschturm fuer eine anlage zur entschwefelung von rauchgas

Info

Publication number: DE3301688A1
Application number: DE3301688A
Authority: DE
Inventors: Horst Dieter 4620 Castrop-Rauxel Nüsser; Werner Dipl.-Ing. 4270 Dorsten Stehning
Original assignee: Gottfried Bischoff Bau Kompl Gasreinigungs und Wasserrueckkehlanlagen GmbH and Co KG
Current assignee: Gottfried Bischoff Bau Kompl Gasreinigungs und Wasserrueckkehlanlagen GmbH and Co KG
Priority date: 1983-01-20
Filing date: 1983-01-20
Publication date: 1984-07-26
Also published as: US4539024A; NL8303681A; DK491683A; IT8323548A0; FR2539645A1; IT1169913B; CA1209900A; DK491683D0; AT384956B; ATA381683A; DE3301688C2

Description

■-"··" ' ^: ■" .330-16-8»

Andrejewsld, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen

Wie Srfiudun^ bezieht sich ^atUin^sgei.'.H'3 a if -u-ien .,aschtiirra mit im v/esentlichcn zylindrischem V.-aschturp-n.ianUi] für fane Anlage zur Entschwefelung von Rauchgas π inter einer -^fve£üolfeiierun', insbesondere hinter einer Kraftv/erks Kesselfeuerung, - rät

Rauchjaseiiitritt in. 3ereic ι des V asciii.ux;-;unterteils, Hauc:i_jasabzu£ irn .sereich des V'.asc'iLurtiiKo^fes, Einrichtung für die -iinfuarun^ einui" ν asc"!flüssigkeit anct I- dsc'iflilssigkeicssunipf,

ei aus «lein .'.Hsclifiüssijkeitsyairi jf eine Saspeneioa aus Oilziutnsulfit und/oder Xalziurnsulfat abziehbar u-id ir· · aschtiiraikoof ein i-.'assera'uscheider angeordnet ist, an .-essen i-Jantel der . auchga.sabzug im wesentlichen radial -iiigeschlosstiu ist.

.3ei dem (aus der Praxis) bexnnntea i.ascnturt.·" dei bf-schrie'jenen Gattung ist uer \. -isseraoscheider i.:i ascatu. in .topf ein Drallahscheider. Das föirt ^ei hontm Strc»; unr<sje6ciiv.in ii ιit:ilea des flauchjases im V.ascht'irsnxopf zu Problemen, weil ■ijjt.sciiiedo-ies .,asser irnr/ier wieder n;it;ferii--.sen v;ird und veil dnrriier niinaus sica Huf den Abscheiderfliic'ioii ein Bela.| aus .-ialziui sulfit und Kalziumsulfat bildet.

Der '!irfiridun^ liejt die Aufgabe zugrunde, ci.uüi ^at V'/asc'aturni so weiter auszubilden, uaii au^e^triieüüiie -i ascnflüssijkeit auch oei ^:.ioiien Strüiiiuivjsjesohv.'i-aaijxei'ceri des .-lauch^ases, uiciU wicü.Uir !ni-.ierissen v/ir-i und daü sich ytörendtu" kdag ctus (alziuiüsulfit νιπα (alziuinsulfat auf d-.3n Aoscjieiierfl'icaen nicht bildet.

BAD ORIGINAL

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Andreiewski, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der Wasserabscheider einen Kranz von Wasserabscheiderregistern aus jeweils einer Mehrzahl von mit Abstand hintereinander angeordneten Prallflächenabscheidern aufweist,

die um ein freies Rauchgaseintrittszentrurn in Sektoren angeordnet und in radialer Richtung von dem Rauchgas durchströmbar sind,

daß an die Wasserabscheiderregister ein ringförmiger Abströmkanal für das Rauchgas angeschlossen ist, dessen Strömungsquerschnitt von dem dem Rauchgasabzug gegenüberliegenden Bereich zum Rauchgasabzug hin größer v/erdend ausgelegt ist. - Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei einem gattungsgemäßen Waschturm mit Prallflächenabscheidern gearbeitet werden kann, wenn diese wie angegeben in Sektoren angeordnet und folglich in radialer Richtung durchströmt werden. Die Erfindung nutzt die überraschende Tatsache, daß bei Anordnung einer Mehrzahl von Prallflächenabscheidern in den einzelnen Sektoren, die mit Abstand voneinander angeordnet sind, sich Strömungs- und Abscheiderverhältnisse einstellen, die einerseits dazu führen, daß abgeschiedenes Wasser nicht wieder mitgerissen wird, die aber andererseits auch sicherstellen, daß Kalziumsulfat und Kalziurnsulfit auf den Prallflächen nicht anwachsen. Besonders vorteilhaft wirkt sich dabei aus, daß zwischen den einzelnen Prallflächenabscheidern prallflächenfreie Abstandzwischenräume vorhanden sind. Das gilt insbesondere dann, wenn die Prallflächenabscheider im Radialschnitt (bezogen auf den Waschturm )zick-zack-förmige Prallflächen aufweisen, die in vertikalen Ebenen angeordnet sind und abgeschiedenes Wasser nach unten abführen.

I OOQ

Andrejewsld, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen

-B-

Die Anzahl der Sektoren ist im Rahmen der Erfindung grundsätzlich beliebig. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, die sich bewährt hat, ist dadurch gekennzeichnet, daß über den Umfang verteilt in zehn Sektoren zwischen Sektorentrenneinbauten zehn Wasserabscheiderregister angeordnet sind, die alle für gleiche Druckverluste ausgelegt sind. Die Sektorentrenneinbauten können dabei zugleich als Rauchgasleiteinbauten ausgeführt sein und funktionieren.

Bei üblichem Betrieb eines erfindungsgemäßeri Waschturms im Rahmen einer Anlage zur Entschwefelung von Rauchgas hinter einer Kesselfeuerung und insbesondere hinter einer Kraftwerkskesselfeuerung stellen sich im allgemeinen die Verhältnisse so ein, daß in dem Wasserabscheider eine sehr vollständige Abscheidung des von dem Rauchgas mitgeführten Wassers stattfindet. Diese Wasserabscheidung reicht aus, um zu verhindern, daß Kalziumsulfit und Kaliumsulfat auf den Prallflächen anwachsen. Im Rahmen der Erfindung liegt es jedoch vor und/oder hinter den Prallflächenabscheidern Sprühdüsen anzuordnen und mit diesen Waschflüssigkeit auf die Prallflächen zu sprühen. Das kann einerseits bei normalem Vvaschturmbetrieb erfolgen, wobei durch das Eindüsen der Waschflüssigkeit im Bereich der Prallflächenabscheider zugleich ein Kondensationseffekt erreicht wird, andererseits aber auch die Prallflächen abgewaschen werden. Ein entsprechender Waschvorgang kann aber auch gleichsam als Rückspülvorgang für die Prallflächen durchgeführt werden, wobei die entsprechenden Register über entsprechende Steuerklappen auch außer 3etrieb genommen werden können. Jedenfalls ist bei einem erfindungsgemäßen Waschturm sichergestellt, daß Kalziumsulfit und Kalziumsulfat auf den Prallflächen nicht festwachsen und eine sehr vollständige Wasserabscheidung erfolgt. Der Rauchgasabzug ist an den Mantel des Wasserabscheiders zweckmäßig mit radialem Abgang angeschlossen. Er kann danach nach unten geführt sein.

ORIGINAL INSPECTED

Andrejewslei, Honice & Partner, Patentanwälte in Essen

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Aus- '

führungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. j

2s zeigen in schernatischer Darstellung: !

Fig. 1 einen Axialscanitt durch einen erfindungsgeoiäßen Waschturm, |

i Fig. 2 in wesentlich vergrößertem :. .ai.stab und rait weiteren konstruk- j ti von üetails den vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegen- j stand nach Fig. I,

Fig. 3 einen Scanitt. in Richtung α-ϊΊ durch den Gegenstand nach I

Fig. 1 und

Fig. 4 in gegenüber der Fig. 1 wesentlich vergrößertem Maßstab

einen ausschnitt im Bereich von C aus dein Gegenstand nach
Fig. 3 aiii weiteren, konstruktiven Details. J

Der in den Figuren dargestellte ^aschturr.i 1 besitzt einen im wesenfc- ^; liehen zylindrischen v.-aschturinnjantel 2 und ist für eine Anlage zur | Entschwefelung von- .iauchgas hinter einer Kesselfeuerung, insbesondere! hinter einer Kraft^rerkskesselfeuerung bestimmt. 3er foaschturm 1 be- ' sitzt einen J'.auchgaseintrit.: 3 iui Bereich des Waschturrnunterteils la, ' einen Raucligasabzug 4 im -iereich des vvaschturrnkopfes Ib, eine Einrichtung 5 für die einführung einer Viaschflüssigkeit und einen J&asch-! flüssigkeitssuinpf G. Aus dem viascliflüssigkeitssumpf 6 ist eine Suspension aus Kalziunisulfit und/oder Kalziutnsulfat abziehbar. Im Vtaschturtrikopf Io ist ein χ asserabscneider 7 angeordnet, an dessen Mantel 8 der Rauchgasabzug 4 irn ν esen-Llichen radial angeschlossen ist.
kan erkennt in dor Fig. 1 auch Einrichtungen für die Zuführung von
Luftsauerstoff bzv·. von Additiven in den 'vaschflüssigkeitssumpf 6.
Oer VascatuTiiibe'inich ober iali> des - ascnflüssigkeitssumpfes 6 arbeitet als AbsorpLionsbereich. Aus den; v;aschilüssig ieitssu.npf 8 ist eine

BAD ORIGINS Andrejewsld, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen

Suspension aus Kalziumsulfit uad/oder Kalziuvnsulfat abziehbar. Der
V-aschflüssigkeitssumpf 6 besitzt einen norizontalen Rost 9 von Luftsauerstoffzuführungsleitungen 10, der eine ;);ddationszone ΰ oberhalb
des Rostes 9 und eine Reaktionszoae ϊ\ unterhalb des Rostes 9 trennt, i Unterhalb des Rostes 9 sind auch die Einrichtungen 11 für die Zugabe ^: von Additiven angeordnet. Die LuftsauerstoffzuführunTsleitimjen des j Rostes 9 bestehen aus einer ; ehrzahl von parallelen, nach unten of- j fenen Hauben 10. Oiese weisesn nach oben offene Luftsauerstoff austrittsM bohrungen auf. Der Abstand zv/ischen den -iauDen 10 ist unter Berücksichtigung der einer Waschflüssigkeitsrückführung zuströmenden V. asch-i flüssigkeit so gewählt, daß eine Rückströniun.5 von der Reaktionszone P) zur Oxidationszone O hin nicht stattfindet. In den Rinnen 10 befindet \ sich ein Luftsauerstoffpolster 12, so daß Waschflüssigkeit aus der i

Oxidationszone O in die Reaktionszone Λ nicht "hineinregnen" kann. j

In dom Waschturm 1 wird, wie üblich in der Adsorptionszone aus 1

dem Schwefeldioxid bzw. Schwefeltrioxid der iiauchgase unter Zugabe i der erwähnten Additive in Abhängigkeit vorn pn-Vert der Waschflüssig-j keit und in Abhängigkeit vom Restsauerstoff gehalt der Hauchgase i

primär Sulfit gebildet. Dieses Sulfit wird in der Oxidationszone O I

in Sulfat überführt. Das geschieht in der definierten Oxidationszone j

0 im Viaschflüssigkeitssumpf 6 des Äaschturr;»es 1. isine Veränderung I des pH-Wertes durch Zugabe von Schwefelsäure ist nicht erforderlich, j ZweckrnäsBigerweise erfolgt die Oxidation des Sulfits bei einem pH- j

Viert unterhalb von 7, vorzugsweise zwischen 4 bis 6,5. Diese Oxida- | tion geschieht in der Oxidationszone O durc.i den zugeführten Sauer- ! stoff und führt zu c<alziumsulfat. In der ^.caUtioriszone R erfolgt dann j eine Ausfüllung von lips durch iirhc-.mng des pH-Wertes infolge Addi- i tivzugabe, so daß aus dem Waschflüssigkeitesuiupf C ein Gemisch I

mit sehr hohem Gehalt an Kaliumsulfat augezogen werden kann, v/el- j ches ohne weiteres als Gips eingesetzt oder weiterverarbeitet werden i kann. ί

OBiGfNAL JNSPEGTED -^] BAD ORIGINAL

Andrejewski, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen

Insbesondere aus den Fig. 2 und 4 entnimmt man, wie der Wasserabscheider 7 im einzelnen ausgebildet ist. Man erkennt, daß der Wasserabscheider 7 einen Kranz von Wasserabscheiderregistern 13 aus jeweils einer Mehrzahl von mit Abstand hintereinander angeordneten Prallflächenabscheidern 14 aufweist, die um ein freies Rauchgaseintrittszentrum 15 in Sektoren angeordnet und in radialer Richtung von dem Rauchgas durchströmbar sind. An die Wasserabscheiderregister 13 ist ein ringförmiger Abströmkanal 16 für das Rauchgas angeschlossen, dessen Strömungsquerschnitt von dem dem Rauchgasabzug 4 gegenüberliegenden Bereich zum Rauchgasabzug 4 hin größer werdend ausgelegt ist. Das ist in Fig. 3 übertrieben dargestellt worden.

Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 und 4 entnimmt man, daß die Prallflächenabscheider 14 im Radialschnitt, bezogen auf den Waschturm, zick-zack-förmige Prallflächen 17 aufweisen, die in vertikalen Ebenen angeordnet sind und abgeschiedenes Wasser nach unten abführen. Über den Umfang verteilt sind im Ausführungs- ; beispiel zehn Sektoren 18 zwischen Sektorentrenneinbauten 19 und folglich auch zehn V:asserabscheiderregister 13 angeordnet, die alle für gleichen Druck verlust ausgelegt sind. Die Sektorentrenneinbauten 19 funktionieren zugleich als Rauchgasleiteinbauten.

Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der ; Erfindung befinden sich vor und/oder hinter den Prallflächenabscheidern 14 Sprühdüsen 20, mit denen Waschflüssigkeit auf die Prallflächen 17 aufsprühbar ist. Insoweit wird insbesondere auf die Fig. 2 verwiesen. . './:.·...' ·.' --■.'.. ■ ■;,:!.;

Claims

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Andrejewski, Honke & Partner Patentanwälte

Diplom-Physiker

Dr. Walter Andrejewski

Diplom-Ingenieur

Dr.-lng. Manfred Honke

Diplom-Physiker

Dr. Karl Gerhard Masch

jAnwaltsakte: 4300 Essen 1, Theaterplatz 3, Postf. 10 02

59 682/Ma- 17. Dezember 1982

Patentanmeldung

Gottfried Bischoff Bau kompl. Gasreinigungs- und Wasserrückkühlanlagen GmbH 5 Co. Kommanditgesellschaft Gärtnerstraße 44

4300 Essen 1

• "Waschturm für eine Anlage zur Entschwefelung von Rauchgas"

Patentansprüche:

\J-_y Waschturm mit im wesentlichen zylindrischem Waschturmmantel für eine Anlage zur Entschwefelung von Rauchgas hinter einer Kesselfeuerung, insbesondere hinter einer Kraftwerkskesselfeuerung, - mit

Rauchgaseintritt im Bereich des Waschturmunterteils, Rauchgasabzug im Bereich des Waschturmkopfes, Einrichtung für die Einführung einer Waschflüssigkeit und

f.

BAD ORIGINAL

COPY

Andrejewsld, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen

Waschflüssi^keitssumpf,

wobei aus den vJaschflüssigkeltssuinpf eine Suspension aus Kalziumsulfit und/oder Xalziuusulfat abziehbar und in \·.-aschturmkopf ein Viasserabscheider angeordnet ist, an dessen l-anlel der Rauchgasabzug ir.i wesentlichen radial angeschlossen ist, Ί a d u :·; cn g e kennzeichnet, ('aß eier ·.'assera...kcheider (?) einen Kranz von V/asserabscheiderre'jistern (13) aus jeweils einer ΐ ,ehrzahl von mit Abstand hintereinander angeordneten Prallxläcnenabscheidern. (14) aufweist,

die ui;i ein freies liuuchjaseiniriUszen'trum (15) in Sektoren (IC) angeordnet und in radialer Hichtuivj; von dem Raucugas durchströmbar sind,

daß an die tvasserabscheiderre'iister (löj ein vin-jfcrioijer Abströmkanal (IG) für das Rauchgas angeschlossen ist, aessen Strüxuingsquerschnitt von dem den.· riauch-jjdsabzug i¹:) gejenüoerlie^eriden gereich zum '.lauen jasaozu ι (4) hin ;?;röi!er v;erüend aasjelejc ist.
2. ^aschturvii neica Anspruch 1, cadurcn je-.-coiniaeichnet, dar» die Prallflächenabscheider (14) im ftadialsciiiiill Coezo^en auf den Vvaschturui) zic-<-zacx-föri;iige Prallfläc'ien ClV"5 aui^eistrui, die in vertikalen ülbenen an^eorönec siiid und ao.;csc nedenos .-.-asser nach unten abführen.
3. V. ascatur_;n nach ainern der .visori-one - οωτ A, 'Indurch ^ei-cennzeichiiot, daß äter den Urnfr-in/ verteilt in ze.ui- Sektoren ill) zwischen Sektorcntren.ieiijiiiiiaLen (la) zehn ι.asserabsciieiiiejrrügidter (13) ^;iu^eoi\iuet siad, «Jiu alle für ^loionen '.)ruckverlus£ aus..,ele jfc sind.

SAD ORIGINAL

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li.or der« Prallflac^e-iabscheiuern (14} j

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BAD ORIGINAL