DE3638391C2

DE3638391C2 -

Info

Publication number: DE3638391C2
Application number: DE19863638391
Authority: DE
Inventors: Harry 7277 Wildberg De Wettermann
Original assignee: Individual
Current assignee: Cirkel Kalksandsteinwerke & Co Kg 4358 Halte GmbH
Priority date: 1986-11-11
Filing date: 1986-11-11
Publication date: 1990-08-16
Also published as: DE3638391A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen von Schadgasen und Stäuben aus einem Abgasstrom, bei der ein Rohgasraum und ein Reingasraum durch eine Filterschicht aus körnigem Schüttgut voneinander getrennt sind, sich unterhalb der Filterschicht eine in Durchfallschikanen angeordnete Schüttgutbeweger enthaltende Ablaßeinrichtung für beladenes Schüttgut befindet und oberhalb der Filterschicht ein schräge Bodenflächen aufweisender Vorratsraum für nachdrängendes frisches Schüttgut vorgesehen ist und der Rohrgasraum ausgangsseitig nach unten durch den Reingasraum hindurchragt und in die Filterschicht eintaucht.

Solche Vorrichtungen dienen insbesondere der Entgiftung heißer Abgase aus Industrieöfen. Das in ihrer Filterschicht verwendete Schüttgut bindet chemisch Schadgase wie HF, HCl, SO₂/SO₃ und NO_x. Zugleich werden in den Zwischenräumen und Poren des körnigen Sorptionsmittels im Abgasstrom enthaltene Stäube aufgefangen.

Bei einer bekannten Vorrichtung zum Entfernen von Schadgasen und Stäuben aus einem Abgasstrom ist die den Reingasraum vom Rohgasraum trennende Filterschicht schräg verlaufend auf einem siebartigen Zwischenboden aufgeschüttet, und die verbrauchte Filterschicht wird manuell durch eine Auslaßklappe am unteren Ende des Zwischenbodens entfernt. Bei einer anderen bekannten Vorrichtung zum Entfernen von Schadgasen und Stäuben aus einem Abgasstrom verläuft die Filterschicht vertikal zwischen zwei Lamellenwänden, und der Wechsel der Filterschicht erfolgt in kleinen Schritten mittels eines auf der Rohgasseite in die Schüttgutkeile auf den dort horizontalen Lamellen eingreifenden kammartigen Abstreifers und eines unter der Bewegungsbahn des Abstreifers angeordneten Sammlers. In beiden Fällen steigt der Filterwiderstand im Laufe der Zeit mit der Staubablagerung stark an, ist für das Abgasgebläse ein entsprechend hoher Energieaufwand erforderlich, verlangt die Erneuerung der Filterschicht eine Betriebsunterbrechung, bleibt die Ausnutzung der in der Filterschicht verwendeten Sorptionsmittel unbefriedigend und läßt der Wirkungsgrad der Vorrichtung insbesondere hinsichtlich der Schadgasadsorption Verbesserungswünsche offen.

Eine Vorrichtung der eingangs angeführten Gattung ist bereits aus dem Dokument DE-OS 34 01 616 bekannt. Der Rohgasraum dieser bekannten Vorrichtung ragt ausgangsseitig nach unten durch den Reingasraum in Form eines zentralen Rohres mittelbar hindurch, indem zwischen dem zentralen Rohr und dem als Ringkanal ausgebildeten Reingasraum ein innen ungenutzter Doppelkreiskegel-Hohlraum und ein schräg verlaufender Führungskanal für das Schüttgut eingefügt sind. Zur Abteilung des Rohrgasraumes und des Reingasraumes gegenüber diesem Führungskanal ist in Ringform je ein Lochblech bzw. eine offenporige Begrenzungswand vorgesehen. An das untere ringförmige Lochblech schließt sich ein konischer Aufsatz an, der den Rohgasstrom schräg nach oben umlenkt. Die sich schräg nach oben erweiternde Filterschicht soll die Bindung bevorzugter Strömungspfade und daraus resultierende verminderte Adsorptionsleistungen verhindern. Sie hat jedoch in umgekehrter Richtung den Nachteil, daß sich in dem enger werdenden Führungskanal Schüttgut festsetzt. Diese Tendenz besteht auch unterhalb der Filterschicht, da dort ein zu einer Zellenradschleuse führender Sammeltrichter vorgesehen ist. Weitere Nachteile bestehen darin, daß eine ungewöhnlich tiefe Filterschicht zu durchströmen ist und die aus dem Rohgasstrom zwischen den Schüttgutkörnern abgelagerten Staubteilchen in hohem Maße zunächst gegen den Ort des Eintritts des Rohgasstromes zurückbefördert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Entfernen von Schadgasen und Stäuben aus einem Abgasstrom zu schaffen, bei der auf platz- und kostensparende Weise unter guter Ausnutzung der Sorptionsmittel beständig hohe Reinigungsgrade erreicht werden und der Filterwiderstand klein gehalten ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß an einer Vorrichtung der eingangs angeführten Gattung dadurch gelöst, daß der Rohgasraum in zahlreiche Verteilerrohre verzweigt durch den Reingasraum hindurchgeführt ist, die Höhe der unteren Enden der die Oberseite der Filterschicht durchquerenden Verteilerrohre dem natürlichen Schüttwinkel des körnigen Schüttguts an der Oberseite der Filterschicht folgend abgestuft ist und die Ablaßeinrichtung aus einem über die gesamte Querschnittsfläche einer sich an die Filterschicht nach unten ohne Verengung anschließenden Schüttgutsäule mit in Durchfallschikanen angeordneten Schüttgutbewegern besetzten Schleusenboden besteht.

Am unteren Ende jedes Verteilerrohrs dieser Vorrichtung entsteht im körnigen Schüttgut ein konischer Freiraum. Die aus dem Verteilerrohr mit relativ hoher Geschwindig keit austretenden Gase dringen zunächst im Bereich des konischen Freiraums in die im körnigen Schüttgut ver bleibenden Hohlräume ein und werden dann unter starker Verwirbelung nach oben umgelenkt. Hierbei lagern sich die im Rohgas enthaltenen Staubteilchen infolge ihrer Massenträgheit in gesteigertem Maße ab. Die Fähigkeit der Filterschicht, konzentriert im Bereich der konischen Freiräume Staubteilchen aufzunehmen, wird durch die ge legentliche oder kontinuierliche Betätigung der im Schleusenboden enthaltenen Schüttgutbeweger aufgefrischt. Dieses Auffrischen ist besonders intensiv, weil der in den Hohlräumen angesammelte Staub wesentlich schneller als das körnige Schüttgut nach unten wandert.

Bezüglich der Schadgase besteht die Erhöhung des Reini gungsgrades mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung darin, daß man in der Filterschicht mit dem absinkenden Sorp tionsmittel und dem aufsteigenden Abgas dem idealen Ge genstromprinzip sehr nahe kommt und obendrein am Anfang der Gegenstromstrecke die chemische Reaktion der Schad gase mit dem körnigen Schüttgut durch die starke Turbu lenz beim Umlenken des Abgasstroms und durch das zuvor erwähnte intensive Abwandern des abgelagerten Staubes ganz wesentlich gefördert wird. Am oberen Ende der Ge genstromstrecke wird schubweise oder kontinuierlich fri sches Sorptionsmittel aufgeschüttet, so daß dort gegen sehr geringe Schadgasreste noch wirksam angegangen wer den kann.

Mit der Erfindung erzielte Vorteile bestehen aber insbe sondere auch darin, daß durch kurze Gaswege, die Inein anderschachtelung von Rohgasraum und Reingasraum und die Einbettung dieses Raumverbundes in das körnige Schüttgut nur geringe Wärmeverluste im Abgasstrom entstehen, daß eine platzsparende und kostengünstig herstellbare kom pakte Bauform der Vorrichtung gewonnen wird und daß durch die starke Freihaltung der Gegenstromstrecke des aufsteigenden Abgases von sich ablagernden Staubteilchen und durch die gute Auflockerung dieser Gegenstromstrecke der Filterwiderstand vermindert wird, was wiederum den Übergang zu einem feinkörnigeren und damit noch besser ausgenutzten Sorptionsmittel ermöglicht.

Ein aufgrund der in den Unteransprüchen angegebenen Er findungsausgestaltungen bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Vertikalschnitt der beschriebenen Abgasreinigungsvorrichtung und

Fig. 2 eine genauere Wiedergabe der Einzelheit A von Fig. 1.

Im äußeren Eindruck der Vorrichtung zum Entfernen von Schadgasen und Stäuben aus einem Abgasstrom dominiert ein siloartiger Behälter 10 mit vier in dessen Gebrauchs stellung senkrechten Außenwänden, die paarweise parallel verlaufen. Der Behälter 10 ist unter seinem Schleusenbo den 11 durch einen trichterförmigen Sammelraum 12 für das vom Schleusenboden 11 herunterrieselnde beladene Schüttgut erweitert und wird von einem Traggerüst 13 über dem Erdboden gehalten, so daß das beladene Schütt gut auf bequeme Weise über einen Auslaßschieber 14 in Transportbehälter einfüllbar ist. Unter der Mitte der mit einem Revisionsdeckel 15 versehenen Decke des Be hälters 10 endet eine Steigleitung 16 zum pneumatischen Nachfüllen von frischem Schüttgut in den Vorratsraum 17 der Abgasreinigungsvorrichtung.

Der Rohgasraum 18 erstreckt sich in seinem oberen Be reich durchgehend von einer Außenwand des Behälters 10 zur gegenüberliegenden Außenwand des Behälters 10 und besitzt zu seiner Abteilung von dem Vorratsraum 17 ein Satteldach 19 mit gleichschenkligem Giebel. Der Reingas raum 20 ist an seinem oberen Ende vom Rohgasraum 18 durch einen Lochboden 21 getrennt, in dessen Löcher die nach unten durch den Reingasraum 20 hindurchragenden und in die Filterschicht 22 eintauchenden Verteilerrohre 23 eingefügt sind. Die Höhe der unteren Enden der Vertei lerrohre 23 ist dem natürlichen Schüttwinkel des körni gen Schüttguts an der Oberseite der Filterschicht 22 folgend abgestuft, um den gerätemäßigen Aufwand für die Erzeugung einer horizontalen Filterschicht zu vermeiden. Zum Einfügen der Abgasreinigungsvorrichtung in einen Ab gaskanal ist ein erster Anschlußstutzen 24 an der einen Stirnseite des Rohgasraums 18 und ein zweiter Anschluß stutzen 25 an der angrenzenden Stirnseite des Reingas raums 20 vorgesehen, was zur Erzielung kurzer Gaswege von Vorteil ist.

Besonders platz- und kostensparend ist die Abgasreini gungsvorrichtung insbesondere auch deshalb, weil die Oberseite der Filterschicht 22 von den sie durchqueren den Verteilerrohren 23 abgesehen aus zwei abmessungs gleichen Rechteckflächen mit in einer senkrechten Symme trieebene des Behälters 10 der Vorrichtung liegender gemeinsamer Unterkante besteht. Einen weiteren Beitrag in diese Richtung liefert der Umstand, daß im Behälter 10 zwei ein paralleles Paar senkrechter Außenwände ver bindende rechteckige Innenwände 26 vorgesehen sind, die in ihrem oberen Bereich den Rohgasraum 18 und in ihrem unteren Bereich den Reingasraum 20 von je einem die Fil terschicht 22 an den Vorratsraum 17 anschließenden Zu laufschacht 27 abteilen. Man erhält damit eine weitge hende Einbettung des aus dem Rohgasraum 18 und dem Rein gasraum 20 bestehenden Raumverbundes in das körnige Schüttgut und macht zugleich bewegte Förderorgane für die Erneuerung der Filterschicht 22 überflüssig.

Es wurde schon hervorgehoben, daß die Ablaßeinrichtung für das beladene Schüttgut aus einem über die gesamte Querschnittsfläche einer sich an die Filterschicht 22 nach unten anschließenden Schüttgutsäule 28 mit in Durch fallschikanen 29 angeordneten Schüttgutbewegern 30 be setzten Schleusenboden 11 besteht. Dadurch, daß zur Bil dung der Durchfallschikanen 29 des Schleusenbodens 11 Durchfallschlitze einer oberen Lage Bodenplanken mittig über den Bodenplanken einer unteren Lage Bodenplanken angeordnet sind und die gewählte Breite der Bodenplanken die ungestörten Schüttgutkeile 31 auf den unteren Boden planken vor den unteren Durchfallschlitzen enden läßt, wird mit einfachen Mitteln eine hohe Funktionssicherheit erreicht. Die in den Durchfallschikanen 29 angeordneten Schüttgutbeweger 30 bestehen aus je einem sich in seiner Neutralstellung über einem der unteren Durchfallschlitze erstreckenden Stab und sind im rechten Winkel zu ihrer Längsrichtung von einem gemeinsamen Hydraulikmotor 32 oszillierend verschiebbar, um die Schüttgutsäule 28 mit geringem Aufwand langsam und einheitlich absenken zu können.

Mit der Fig. 2 der Zeichnung werden die weiter oben er örterten Verhältnisse im Bereich des unteren Endes ei nes jeden Verteilerrohres 23 veranschaulicht. Helle Pfeilspitzen markieren den Abgasweg 33 und dunkle Pfeil spitzen den Schüttgutweg 34. Die Staubablagerungen 35 in den sich an den konischen Freiraum 36 anschließenden Hohlräumen 37 sind durch Einschwärzung übertrieben dar gestellt, da sie wesentlich schneller als das körnige Schüttgut nach unten wandern.

Bezugszeichenliste

10 Behälter
11 Schleusenboden
12 Sammelraum
13 Traggerüst
14 Auslaßschieber
15 Revisionsdeckel
16 Steigleitung
17 Vorratsraum
18 Rohgasraum
19 Satteldach
20 Reingasraum
21 Lochboden
22 Filterschicht
23 Verteilerrohr
24 Anschlußstutzen
25 Anschlußstutzen
26 Innenwand
27 Zulaufschacht
28 Schüttgutsäule
29 Durchfallschikane
30 Schüttgutbeweger
31 Schüttgutkeil
32 Hydraulikmotor
33 Abgasweg
34 Schüttgutweg
35 Staubablagerung
36 Freiraum
37 Hohlraum

Claims

1. Vorrichtung zum Entfernen von Schadgasen und Stäuben aus einem Abgasstrom, bei der ein Rohgasraum und ein Reingasraum durch eine Filterschicht aus körnigem Schüttgut voneinander getrennt sind, sich unterhalb der Filterschicht eine in Durchfallschikanen angeordnete Schüttgutbeweger enthaltende Ablaßeinrichtung für beladenes Schüttgut befindet, oberhalb der Filterschicht ein schräge Bodenflächen aufweisender Vorratsraum für nachdrängendes frisches Schüttgut vorgesehen ist und der Rohgasraum ausgangsseitig nach unten durch den Reingasraum hindurchragt und in die Filterschicht eintaucht, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohgasraum (18) in zahlreiche Verteilerrohre (23) verzweigt durch den Reingasraum (20) hindurchgeführt ist, die Höhe der unteren Enden der die Oberseite der Filterschicht (22) durchquerenden Verteilerrohre (23) dem natürlichen Schüttwinkel des körnigen Schüttguts an der Oberseite der Filterschicht (22) folgend abgestuft ist und die Ablaßeinrichtung aus einem über die gesamte Querschnittsfläche einer sich an die Filterschicht (22) nach unten ohne Verengung anschließenden Schüttgutsäule (28) mit in Durchfallschikanen (29) angeordneten Schüttgutbewegern (30) besetzten Schleusenboden (11) besteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite der Filterschicht (22) von den sie durchquerenden Verteilerrohren (23) abgesehen aus zwei abmessungsgleichen Rechteckflächen mit in einer senkrechten Symmetrieebene des Behälters (10) der Vorrichtung liegender gemeinsamer Unterkante besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in ihrem Behälter (10) zwei ein paralleles Paar senkrechter Außenwände verbindende rechteckige Innen wände (26) vorgesehen sind, die in ihrem oberen Be reich den Rohgasraum (18) und in ihrem unteren Be reich den Reingasraum (20) von je einem die Filter schicht (22) an den Vorratsraum (17) anschließenden Zulaufschacht (27) abteilen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Durchfallschika nen (29) des Schleusenbodens (11) Durchfallschlitze einer oberen Lage Bodenplanken mittig über den Boden planken einer unteren Lage Bodenplanken angeordnet sind und die gewählte Breite der Bodenplanken die un gestörten Schüttgutkeile (31) auf den unteren Boden planken vor den unteren Durchfallschlitzen enden läßt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Durchfallschikanen (29) angeordneten Schüttgutbeweger (30) aus je einem sich in seiner Neutralstellung über einem der unteren Durchfallschlit ze erstreckenden Stab bestehen und im rechten Winkel zu ihrer Längsrichtung von einem gemeinsamen Hydrau likmotor (32) oszillierend verschiebbar sind.