DE4329427A1 - Waschturm für eine Anlage zur Rauchgasentschwefelung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Waschturm für eine Anlage zur Rauchgasentschwefelung, - mit einem von Waschflüssigkeit beaufschlagten Absorptionsbereich und einem Waschflüssig­ keitssumpf, aus dem ein Schlamm mit hohem Gehalt an Calcium­ sulfat abziehbar ist, wobei der Waschflüssigkeitssumpf einen von oben nach unten durchströmten horizontalen Rost aus Strömungseinbauten enthält, der eine Oxidationszone oberhalb des Rostes von einer mit erhöhtem pH-Wert betriebenen Reaktionszone unterhalb des Rostes trennt. - Die Wasch­ flüssigkeit besteht im allgemeinen aus Wasser mit einem Zusatz von Kalk, Kalkhydrat, Kalkstein, Dolomit, Kreide oder dergleichen als Additiv. Der Oxidationszone des Waschturms wird Sauerstoffin Form von Luft zugeführt. Bei einem in der Oxidationszone eingestellten pH-Wert unterhalb von 7 erfolgt eine Oxidation von gelöstem Sulfit zu Sulfat. Vorzugsweise wird in einem pH-Bereich zwischen 4 und 6,5 gearbeitet. In der Reaktionszone erfolgen Additivzugabe und eine Ausfällung von Gips (CaSO₄·2H₂O) durch Erhöhung des pH-Wertes. Infolge der Anordnung des horizontalen Rostes sind die beiden Zonen funktionell voneinander getrennt, so daß die Oxidation und die anschließende Reaktion sehr definiert erfolgen und im Ergebnis ein Schlamm mit hohem Gehalt an Calciumsulfat entsteht.

Bei dem aus DE 32 18 470 A1 bekannten Waschturm, von dem die Erfindung ausgeht, besteht der im Waschflüssigkeitssumpf eingesetzte Rost aus einer Mehrzahl von parallel angeord­ neten Hauben, die unterseitig offen sind und an ihrer Ober­ seite Austrittsöffnungen für Luft aufweisen. Die in der Oxidationszone benötigte Luft wird über die Hauben zuge­ führt. Der Stoffaustausch in der Oxidationszone ist ver­ besserungsbedürftig. Es muß mit verhältnismäßig großen Luft­ mengen gearbeitet werden, und die erforderliche Höhe der Oxidationszone ist beachtlich. In der Praxis wird für die Oxidationszone eine Höhe von mindestens 5 m für erforderlich gehalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Stoffaustausch in der Oxidationszone des eingangs beschriebenen Waschturms zu verbessern.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß zwischen den Strömungseinbauten im Bereich des engsten Strömungsquer­ schnitts Luftzufuhrleitungen mit seitlichen Austrittsöff­ nungen angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Austrittsöff­ nungen seitlich dort angeordnet, wo die höchste Strömungs­ geschwindigkeit der Waschflüssigkeit auftritt. Die Abstände zwischen den Strömungseinbauten sind so gewählt, daß die Strömungsgeschwindigkeit im freien Strömungsquerschnitt zwischen den Strömungseinbauten mindestens das Fünffache, vorzugsweise mehr als das Zehnfache der auf den Querschnitt des Waschflüssigkeitssumpfes bezogenen Anströmgeschwindig­ keit beträgt.

Die weitere konstruktive Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lehre ist auf verschiedene Weise möglich. Die Strömungs­ einbauten können aus parallel angeordneten Verdrängerrohren bestehen. Eine andere Ausführungsform sieht vor, daß die Strömungseinbauten aus unterseitig offenen Hauben bestehen, die an einem im Waschturmsumpf eingebauten Gitter befestigt sind. Eine Ausgestaltung in Form unterseitig offener Hauben hat den Vorteil, daß das durch die Strömungseinbauten im Waschflüssigkeitssumpf verdrängte Flüssigkeitsvolumen, welches das der Reaktionszone und der Oxidationszone zur Verfügung stehende Nutzvolumen reduziert, wesentlich kleiner ist. Dies ermöglicht eine Verkürzung der Oxidationszone und der Reaktionszone. Während Verdrängerrohre als druckfeste Körper mit entsprechend großer Wandstärke ausgeführt sein müssen, sind Hauben als dünnwandige Blechkonstruktionen ausführbar. Das daraus resultierende geringere Gewicht der aus einem Gitterrost und daran befestigten Hauben be­ stehenden Anordnung ist ein weiterer Vorteil dieser Aus­ führungsform. Die weitere Ausgestaltung dieser Anordnung ist auf verschiedene Weise möglich. Eine Ausgestaltung sieht vor, daß die Hauben auf dem Gitter aufliegen und die Luftzufuhrleitungen an der Oberseite des Gitters angeordnet sind. Gemäß einer anderen Ausführungsform sind die Hauben in die Öffnungen des Gitters eingesetzt und die Luftzufuhr­ leitungen an der Unterseite des Gitters angeordnet. Unab­ hängig von der gewählten Anordnung sind die Hauben vorzugs­ weise als Spitzdächer mit dreieckförmigem Querschnitt aus­ gebildet.

Durch die erfindungsgemäße Lehre resultiert ein guter Stoff­ austausch in der Oxidationszone, und zwar auf überraschend einfache Weise. Im Vergleich zu dem eingangs erläuterten Stand der Technik kann mit deutlich geringerer Luftmenge gearbeitet werden. Auch eine Reduzierung der Höhe der Oxidationsstufe ist möglich. Überraschenderweise kann schließlich mit einem geringeren Überschuß an Additiven gearbeitet werden. Im Ergebnis ist die Ausnutzung der Waschflüssigkeitszusätze - üblicherweise die Kalksteinaus­ nutzung - besser.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlich erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 im Längsschnitt den unteren Teil eines Waschturms für eine Anlage zur Rauchgasentschwefelung,

Fig. 2 den Schnitt A-A aus Fig. 1,

Fig. 3 eine zweite Ausführung des in Fig. 1 dargestellten Anlagenteils,

Fig. 4 den Schnitt B-B aus Fig. 3,

Fig. 5 eine dritte Ausführung des in Fig. 1 dargestellten Anlagenteils,

Fig. 6 den Schnitt C-C aus Fig. 5,

Fig. 7 einen Ausschnitt aus Fig. 5 in vergrößerter Darstellung.

Die Figuren zeigen den unteren Teil eines Waschturmes 1 für eine Anlage zur Rauchgasentschwefelung. Der Waschturm weist in an sich bekannter Weise einen von Waschflüssigkeit beauf­ schlagten Absorptionsbereich und einen Waschflüssigkeits­ sumpf 2 auf, aus dem ein Schlamm mit hohem Gehalt an Calciumsulfat abziehbar ist. Rauchgaseintritt und -austritt sowie die üblichen Einrichtungen für die Zuführung und Kreislaufführung der Waschflüssigkeit, für die Zuführung von Additiven und für den Schlammabzug sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht zeichnerisch dargestellt worden.

Der Waschflüssigkeitssumpf 2 enthält einen von oben nach unten durchströmten horizontalen Rost 3 aus Strömungs­ einbauten 4, der eine Oxidationszone 5 oberhalb des Rostes 3 von einer mit erhöhtem pH-Wert betriebenen Reaktionszone 6 unterhalb des Rostes 3 trennt. Zwischen den Strömungsein­ bauten 4 sind im Bereich des engsten Strömungsquerschnittes, also an der Stelle der höchsten Strömungsgeschwindigkeit, Luftzufuhrleitungen 7 mit seitlichen Austrittsöffnungen 8 angeordnet. Vorzugsweise befinden sich die Austritts­ öffnungen 8 dort, wo die höchste Strömungsgeschwindigkeit der Waschflüssigkeit auftritt. Vielfach sind sie an den Luftzufuhrleitungen 7 seitlich unten angeordnet. Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführung bestehen die Strömungseinbauten 4 aus parallel angeordneten Verdränger­ rohren. Zwischen den Verdrängerrohren 4 mit gleichen Abständen auf beiden Seiten erkennt man die Luftzufuhr­ leitungen 7, die außerhalb des Waschturms an einen Luft­ verteiler 9 angeschlossen sind.

Bei den in den Fig. 3 bis 7 dargestellten Ausführungen bestehen die Strömungseinbauten 4 aus unterseitig offenen Hauben, die an einem im Waschflüssigkeitssumpf 2 eingebauten Gitter 10 befestigt sind. Die Hauben 4 sind mit dreieck­ förmigem Querschnitt ausgebildet. Sie sind mit kleinem Abstand nebeneinander angeordnet. Der zwischen den Hauben 4 verbleibende freie Strömungsquerschnitt ist im Vergleich zur Querschnittsfläche des Waschflüssigkeitssumpfes 2 sehr klein. Die Strömungsgeschwindigkeit im Bereich des engsten Strömungsquerschnittes zwischen den Hauben 4 beträgt mehr als das Zehnfache der auf die Querschnittsfläche des Wasch­ flüssigkeitssumpfes 2 bezogenen Anströmgeschwindigkeit.

Einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 3 und 4 entnimmt man, daß die Hauben 4 auf dem Gitter 10 aufliegen und daß die Luftzufuhrleitungen 7 an der Oberseite des Gitters 10 angeordnet sind. Bei der in den Fig. 5 bis 7 darge­ stellten Ausführung sind die Hauben 4 in die Öffnungen des Gitters 10 eingesetzt, wobei die Luftzufuhrleitungen 7 an der Unterseite des Gitters 10 angeordnet sind. Es versteht sich, daß die Luftzufuhrleitungen 10 durch Verteiler mit­ einander verbunden sind.

Claims (7)

1. Waschturm für eine Anlage zur Rauchgasentschwefelung, mit
einem von Waschflüssigkeit beaufschlagten Absorptionsbereich und
einem Waschflüssigkeitssumpf, aus dem ein Schlamm mit hohem Gehalt an Calciumsulfat abziehbar ist,
wobei der Waschflüssigkeitssumpf einen von oben nach unten durchströmten horizontalen Rost aus Strömungseinbauten ent­ hält, der eine Oxidationszone oberhalb des Rostes von einer mit erhöhtem pH-Wert betriebenen Reaktionszone unterhalb des Rostes trennt, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den Strömungseinbauten (4) im Bereich des engsten Strömungsquerschnitts Luftzufuhrleitungen (7) mit seitlichen Austrittsöffnungen (8) angeordnet sind.

2. Waschturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (8) seitlich dort angeordnet sind, wo die höchste Strömungsgeschwindigkeit der Waschflüssigkeit auftritt.

3. Waschturm nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungseinbauten (4) aus parallel angeordneten Verdrängerrohren bestehen.

4. Waschturm nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungseinbauten (4) aus unterseitig offenen Hauben bestehen, die an einem im Waschflüssigkeitssumpf (2) eingebauten Gitter (10) befestigt sind.

5. Waschturm nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauben (4) auf dem Gitter (10) aufliegen und die Luft­ zufuhrleitungen (7) an der Oberseite des Gitters (10) angeordnet sind.

6. Waschturm nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauben (4) in die Öffnungen des Gitters (10) eingesetzt und die Luftzufuhrleitungen (7) an der Unterseite des Gitters (10) angeordnet sind.

7. Waschturm nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauben (4) als Spitzdächer mit dreieckförmigem Querschnitt ausgebildet sind.