DE4336632A1 - Device for contacting a fluid medium with a reaction-inducing material - Google Patents

Device for contacting a fluid medium with a reaction-inducing material

Info

Publication number
DE4336632A1
DE4336632A1 DE4336632A DE4336632A DE4336632A1 DE 4336632 A1 DE4336632 A1 DE 4336632A1 DE 4336632 A DE4336632 A DE 4336632A DE 4336632 A DE4336632 A DE 4336632A DE 4336632 A1 DE4336632 A1 DE 4336632A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
flow
reaction
reaction modules
modules
gravity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE4336632A
Other languages
German (de)
Inventor
Klaus Dipl Ing Huettenhofer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE4336632A priority Critical patent/DE4336632A1/en
Publication of DE4336632A1 publication Critical patent/DE4336632A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066Selective catalytic reduction [SCR]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D45/00Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/04Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia
    • B01D45/06Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia by reversal of direction of flow
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86Catalytic processes
    • B01D53/8621Removing nitrogen compounds
    • B01D53/8625Nitrogen oxides
    • B01D53/8631Processes characterised by a specific device
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/011Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more purifying devices arranged in parallel
    • F01N13/017Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more purifying devices arranged in parallel the purifying devices are arranged in a single housing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2892Exhaust flow directors or the like, e.g. upstream of catalytic device
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2470/00Structure or shape of gas passages, pipes or tubes
    • F01N2470/22Inlet and outlet tubes being positioned on the same side of the apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2570/00Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
    • F01N2570/12Hydrocarbons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2570/00Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
    • F01N2570/14Nitrogen oxides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/01Adding substances to exhaust gases the substance being catalytic material in liquid form
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

In the catalytic conversion of nitrogen oxides contained in flue gas, usually, a plurality of planes of DeNOx catalysts are installed one above the other in a DeNOx reactor in which the flow passes through the catalysts essentially parallel to the direction of gravity. Such reactors have a large overall height. In particular in the retrofitting of existing power stations, problems result, because this space requirement can often only be provided by complex reconstruction, for example of the steam generator built into the plant. For this purpose, in the device according to the invention for contacting a fluid medium with a reaction-inducing material, the device including reaction modules which are connected in series, arranged in a flow duct and contain the reaction-inducing material, it is proposed to arrange the reaction modules adjacently and to set the flow direction of the fluid medium in opposite direction in immediately adjacent reaction modules. Such a device is characterised by a particularly low overall height as a result of the adjacent arrangement and by a high operational reliability with respect to blockage of the gas ducts in the reaction modules owing to setting the direction of flow in opposite senses in adjacent reaction modules. Such devices are suitable in principle for decreasing nitrogen oxide, for decomposing halogenated hydrocarbons, for ... Original abstract incomplete. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Kontak­ tierung eines Strömungsmediums mit einem eine Reaktion indu­ zierenden Material, die in einem Strömungskanal angeordnete, in Serie geschaltete Reaktionsmodule mit dem die Reaktion in­ duzierenden Material umfaßt. Unter einem eine Reaktion indu­ zierenden Material wird beispielsweise katalytisch aktives Material und/oder adsorbierendes Material verstanden. Die zu­ gehörigen Reaktionen sind dementsprechend katalytische Reak­ tionen und/oder Adsorptionsreaktionen.The invention relates to a device for contact tion of a flow medium with a reaction indu decorative material, which is arranged in a flow channel, series-connected reaction modules with which the reaction in inducing material. Under a reaction indu decorative material becomes, for example, catalytically active Understand material and / or adsorbent material. The too Corresponding reactions are accordingly catalytic react ions and / or adsorption reactions.

Bei einer Vielzahl von technischen Prozessen werden Stoffe freigesetzt, für die der Gesetzgeber Emissionsgrenzwerte er­ lassen hat. Zur Erreichung oder Unterschreitung dieser Grenz­ werte sind in Abhängigkeit von dem emittierten Stoff verfah­ renstechnische Prozesse, wie beispielsweise die katalytische Umsetzung oder die Adsorption, bekannt.A large number of technical processes use substances released, for which legislators set emission limit values has let. To reach or fall below this limit values depend on the emitted substance technical processes, such as catalytic Implementation or adsorption, known.

Beispielsweise werden zur Verminderung von in Ab- oder Rauch­ gas enthaltenen Stickoxiden sogenannte DeNOx-Katalysatoren eingesetzt, an denen die Stickoxide zusammen mit Ammoniak nach dem Verfahren der selektiven katalytischen Reduktion (SCR) umgesetzt werden. Hierzu werden die DeNOx-Katalysatoren üblicherweise in sogenannten Reaktorgehäusen installiert. Um ein Verstopfen der Gaskanäle solcher DeNOx-Katalysatoren durch im Ab- oder Rauchgas enthaltenen Staub sicher zu ver­ meiden, werden die Reaktorgehäuse in Abhängigkeit vom Staub­ gehalt des Rauchgases in einer sogenannten "High Dust"-Anord­ nung für Rauchgas mit hohem Staubgehalt oder einer sogenann­ ten "Low Dust"-Anordnung für Rauchgas mit sehr geringem Staubgehalt oder in einer sogenannten "Tale End"-Anordnung für staubfreies Rauchgas ausgelegt. Dabei werden die DeNOx- Katalysatoren in sogenannten Modulen in mehreren Ebenen über­ einander angeordnet, die von dem Rauchgas der Reihe nach durchströmt werden. Bei diesen Anordnungen werden die DeNOx- Katalysatoren üblicherweise in vertikaler Richtung parallel zur Schwerkraft durchströmt. Dabei ergeben sich für die Reak­ torgehäuse Bauhöhen von etwa 15 bis 30 m.For example, so-called DeNO x catalysts are used to reduce nitrogen oxides contained in waste or flue gas, on which the nitrogen oxides are reacted together with ammonia according to the selective catalytic reduction (SCR) method. For this purpose, the DeNO x catalysts are usually installed in so-called reactor housings. In order to reliably avoid clogging of the gas channels of such DeNO x catalysts by dust contained in the exhaust gas or flue gas, the reactor housings are, depending on the dust content of the flue gas, in a so-called "high dust" arrangement for flue gas with a high dust content or so-called "low dust" arrangement for flue gas with very low dust content or in a so-called "tale end" arrangement for dust-free flue gas. The DeNO x catalysts are arranged in so-called modules on top of each other in several levels, through which the flue gas flows in sequence. In these arrangements, the DeNO x catalysts are usually flowed through in a vertical direction parallel to gravity. This results in heights of about 15 to 30 m for the reactor housing.

Bei einem nachträglichen Einbau solcher DeNOx-Reaktoren in bestehende Anlagen, wie zum Beispiel Stein-, und Braunkohle- Kraftwerksanlagen, ergeben sich häufig Probleme, weil in der Anlage keine ausreichende Bauhöhe für die DeNOx-Reaktoren zur Verfügung steht. Häufig muß die erforderliche Bauhöhe durch kostspielige Umbauten am Dampferzeuger oder anderen Komponen­ ten der Kraftwerksanlage bereitgestellt werden.When retrofitting such DeNO x reactors into existing plants, such as hard coal and lignite power plants, problems often arise because the plant does not have a sufficient height for the DeNO x reactors. Often, the required height must be provided by costly conversions to the steam generator or other components of the power plant.

Ferner ist es bekannt, daß die DeNOx-Katalysatoren bei staub­ freien Rauchgasen in einer oder mehreren Ebenen horizontal hintereinander angeordnet werden können, wobei die DeNOx-Ka­ talysatoren in diesem Fall auch horizontal durchströmt wer­ den. Für staubhaltige Rauchgase ist eine solche Anordnung nicht möglich, weil hierbei die im Rauchgas enthaltenen Stäu­ be und Partikel in den Katalysatorgassen, auch als Gaskanäle bezeichnet, sedimentieren und damit die Gaskanäle verstopfen würden. Der Lösungsansatz, die Verstopfung der Gaskanäle bei solchen Anordnungen und stark staubhaltigem Rauchgas durch eine Anhebung der Strömungsgeschwindigkeit des Rauchgases im Katalysator zu vermeiden, ergibt jedoch einen nicht tolerier­ baren hohen Leistungsbedarf der Saugzug-Gebläse durch einen erhöhten Druckverlust der Katalysatoren und eine nicht tole­ rierbare Abtragung des katalytisch aktiven Materials an den DeNOx-Katalysatoren.Furthermore, it is known that the DeNO x catalysts can be arranged horizontally one behind the other in dust-free flue gases in one or more levels, the DeNO x catalysts in this case also flowing horizontally to who. Such an arrangement is not possible for dust-containing flue gases, because the dust and particles contained in the flue gas in the catalyst lanes, also referred to as gas ducts, sediment and thus clog the gas ducts. The approach to avoid clogging of the gas channels in such arrangements and highly dusty flue gas by increasing the flow rate of the flue gas in the catalytic converter, however, results in an intolerable high power requirement of the induced-draft fans due to an increased pressure loss of the catalytic converters and a non-tolerable ablation of the catalytically active material on the DeNO x catalysts.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrich­ tung zur Verminderung von in einem Strömungsmedium enthalte­ nen Schadstoffen, wie zum Beispiel Stickoxiden, anzugeben, die eine geringe Bauhöhe aufweist und bei der gleichzeitig ein Sedimentieren von Staubteilchen in den Gaskanälen des ei­ ne Reaktion induzierenden Materials verhindert wird.The invention is therefore based on the object, a Einrich tion to reduce contained in a flow medium to specify pollutants such as nitrogen oxides, which has a low overall height and at the same time  sedimentation of dust particles in the gas channels of the egg ne reaction-inducing material is prevented.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Reaktionsmodule nebeneinander angeordnet sind und die Strö­ mungsrichtung des Strömungsmediums in unmittelbar benachbar­ ten Reaktionsmodulen gegensinnig ist.This object is achieved in that the Reaction modules are arranged side by side and the currents direction of the flow medium in immediately adjacent th reaction modules is opposite.

Auf diese Weise ist die Bauhöhe solcher Einrichtungen beson­ ders gering. Durch die Umlenkung des Strömungsmediums, die zwangsläufig erfolgt, wenn die Strömungsrichtung des Strö­ mungsmediums in unmittelbar benachbarten Reaktionsmodulen ge­ gensinnig eingestellt ist, wird eine Abscheidung von im Strö­ mungsmedium enthaltenen Partikeln und Stäuben aufgrund der im Umlenkbereich vorherrschenden Zentrifugalkräfte erreicht.In this way, the height of such facilities is special otherwise low. By redirecting the flow medium, the inevitably occurs when the flow direction of the stream medium in immediately adjacent reaction modules is set to sense, a separation of in the stream Particles and dusts contained in the medium due to the im Prevailing centrifugal forces reached.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform ergibt sich, wenn die Reaktionsmodule und der Strömungskanal derart ausgebildet sind, daß das Strömungsmedium ein erstes Reaktionsmodul im wesentlichen parallel zur Richtung der Schwerkraft und ein zweites Reaktionsmodul im wesentlichen antiparallel zur Schwerkraft durchströmt. Hierdurch können die Reaktionsmodu­ le, die Schüttungen oder platten- und/oder wabenförmige Reak­ tionselemente enthalten können, waagrecht nebeneinander ange­ ordnet sein, was eine besonders geringe Bauhöhe der Einrich­ tung bewirkt. Weiterhin wird der Staubaustrag aus dem Rauch­ gas vorteilhaft eingestellt. Eine alternative, bezüglich des Staubaustrages nicht ganz so vorteilhafte Ausführungsform sieht eine zu der vorstehend genannten Ausführungsform genau umgekehrte Strömung vor.A particularly preferred embodiment results when the reaction modules and the flow channel are designed in this way are that the flow medium a first reaction module in essentially parallel to the direction of gravity and a second reaction module essentially antiparallel to Flows through gravity. As a result, the reaction mod le, the fillings or plate and / or honeycomb-shaped reac tion elements can contain, horizontally next to each other tidy what a particularly low overall height of the facility tion causes. Furthermore, the dust is removed from the smoke gas advantageously set. An alternative, regarding the Dust discharge not quite so advantageous embodiment sees one closely to the above embodiment reverse flow.

In Weiterbildung der Erfindung kann der Bereich des Strö­ mungskanals, in dem die Umlenkung des Strömungsmediums von im wesentlichen parallel nach im wesentlichen antiparallel zur Schwerkraft erfolgt, als Staubsammler mit einer Staubabzugs­ leitung ausgestaltet sein. Auf diese Weise kann im Umkehrbe­ reich des Strömungskanals eine Staubabscheidung nach Art ei­ nes Zyklons realisiert werden, die wesentlich dazu beiträgt, daß das nach dem Umlenkbereich gegen die Schwerkraft aufströ­ mende Strömungsmedium keine oder nur wenige Partikel und Stäube mit sich führt, die die Gaskanäle verstopfen können.In a development of the invention, the area of the current mungskanals, in which the deflection of the flow medium from im essentially parallel to essentially antiparallel to Gravity occurs as a dust collector with a dust extractor line be designed. This way, in reverse  range of the flow channel a dust separation in the manner of egg cyclone, which contributes significantly to that that flows against gravity after the deflection area flow medium no or only a few particles and Entails dusts that can clog the gas channels.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den übrigen Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous embodiments of the invention are the other subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Figur näher erläutert.An embodiment of the invention is based on a figure explained in more detail.

Die Figur zeigt einen Querschnitt durch einen Strömungskanal 2 mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung 4 zur Kontaktierung eines Strömungsmediums 6 mit einem eine Reaktion induzieren­ den Material 18.The figure shows a cross section through a flow channel 2 with a device 4 according to the invention for contacting a flow medium 6 with a material 18 inducing a reaction.

In Strömungsrichtung eines stark mit Staub beladenen Rauchga­ ses 6 einer hier nicht weiter dargestellten Verbrennungsan­ lage, die Stein- oder Braunkohle als Energieträger verwendet, sind zunächst eine Eindüsvorrichtung 8 für Ammoniak und eine Mischvorrichtung 10 in der Rauchgasleitung 2 eingebaut.In the direction of flow of a heavily dusted Rauchga ses 6 a combustion system not shown here, which uses hard coal or lignite as an energy source, an injection device 8 for ammonia and a mixing device 10 are first installed in the flue gas line 2 .

Im Anschluß daran sind nach einer kurzen Wegstrecke im Strö­ mungskanal 2, die zur Homogenisierung der Verteilung des Am­ moniaks im Rauchgas 6 benötigt wird, Strömungsleitbleche 12 eingebaut, die die im Ausführungsbeispiel vorherrschende waagrechte Strömungsrichtung des Rauchgases 6 in eine Rich­ tung parallel zur Schwerkraft umlenken. Ein sich daran an­ schließendes Reaktionsmodul 14 umfaßt zunächst Strömungs­ gleichrichter 16, in Modulen angeordnete und im Ausführungs­ beispiel plattenförmige DeNOx-Katalysatoren 18 und weitere am Austritt der DeNOx-Katalysatoren 18 angeordnete Strömungs­ gleichrichter 20. Daran anschließend ist der Rauchgaskanal 2 als Umlenkbereich 22 ausgeführt, indem die Strömungsrichtung des Rauchgases 6 von parallel zur Schwerkraft nach antipa­ rallel zur Schwerkraft gedreht wird. Am Gaseintritt und am Gasaustritt eines weiteren Reaktionsmoduls 24 sind weitere Strömungsgleichrichter 26 bzw. 28 vorgesehen, zwischen denen ebenfalls die bereits aus dem Reaktionsmodul 14 bekannten DeNOx-Katalysatoren 18 angeordnet sind. Im Anschluß an das Reaktionsmodul 24 sind weitere Strömungsleitbleche 30 vorge­ sehen, mit denen die Strömungsrichtung des Rauchgases 6 von antiparallel zur Schwerkraft nach senkrecht zur Schwerkraft geändert wird.Following this, after a short distance in the flow channel 2 , which is required for the homogenization of the distribution of the monoxide in the flue gas 6 , flow baffles 12 are installed which deflect the horizontal flow direction of the flue gas 6 prevailing in the exemplary embodiment into a direction parallel to the force of gravity. A subsequent reaction module 14 comprises flow straighteners 16 , arranged in modules and in the embodiment, for example, plate-shaped DeNO x catalysts 18 and further flow straighteners 20 arranged at the outlet of the DeNO x catalysts 18 . Subsequently, the flue gas duct 2 is designed as a deflection area 22 by rotating the flow direction of the flue gas 6 from parallel to gravity to antipa rallel to gravity. At the gas inlet and at the gas outlet of a further reaction module 24 , further flow straighteners 26 and 28 are provided, between which the DeNO x catalysts 18 already known from the reaction module 14 are also arranged. Following the reaction module 24 , further flow baffles 30 are provided, with which the flow direction of the flue gas 6 is changed from antiparallel to gravity to perpendicular to gravity.

Der Umlenkbereich 22 des Rauchgaskanals 2 ist als Staubsamm­ ler 32 ausgebildet, der eine Staubabzugsleitung 34 mit dis­ kontinuierlich zu öffnenden Ventil 36 umfaßt.The deflection region 22 of the flue gas duct 2 is designed as a dust collector 32 which comprises a dust extraction line 34 with a valve 36 which can be opened continuously.

Beim Betrieb der Verbrennungsanlage strömt das stark mit Staub beladene Rauchgas 6 zunächst entlang der Eindüsvorrich­ tung 8 für Ammoniak und der Mischvorrichtung 10. Die Ein­ düsung des Ammoniaks sowie die daran anschließende homogene Vermischung des Ammoniaks mit dem Rauchgas 6 ist notwendige Voraussetzung für die katalytische Umsetzung der Stickoxide, die an den DeNOx-Katalysatoren 18 nach dem Verfahren der se­ lektiven katalytischen Reduktion erfolgt und als umweltunbe­ denkliche Produkte Stickstoff und Wasserdampf liefert.When the incinerator is operating, the heavily dust-laden flue gas 6 initially flows along the device 8 for ammonia and the mixing device 10 . The injection of the ammonia and the subsequent homogeneous mixing of the ammonia with the flue gas 6 is a necessary prerequisite for the catalytic conversion of the nitrogen oxides, which takes place on the DeNO x catalysts 18 using the selective catalytic reduction method and as environmentally harmless nitrogen products and provides water vapor.

Mittels der Strömungsleitbleche 12 wird das Rauchgas in eine Richtung parallel zur Schwerkraft umgelenkt. Mittels der Strömungsgleichrichter 16 wird eine weitgehend parallel aus­ gerichtete Strömung des Rauchgases 6 zur Schwerkraft und zu den Gaskanälen der DeNOx-Katalysatoren 18 erreicht, wobei die parallele Orientierung zu letzteren zur Vermeidung einer Ero­ sion an den Strömungsflanken der Platten der DeNOx-Katalysa­ toren 18 beiträgt. Aufgrund der parallelen Orientierung der Gaskanäle der DeNOx-Katalysatoren 18 des Reaktionsmoduls 14 zur Schwerkraft wird der im Rauchgas 6 enthaltene Staub voll­ ständig durch die DeNOx-Katalysatoren 18 geblasen, ohne daß der Staub in den Gaskanälen der DeNOx-Katalysatoren 18 sedi­ mentieren kann. Hierzu reichen die üblicherweise in DeNOx-An­ lagen vorherrschenden Strömungsgeschwindigkeiten von etwa 3 bis 7 m/sec. aus.The flue gas is deflected in a direction parallel to gravity by means of the flow guide plates 12 . By means of the flow straightener 16 , a largely parallel flow of the flue gas 6 to gravity and to the gas channels of the DeNO x catalysts 18 is achieved, the parallel orientation to the latter to avoid erosion on the flow edges of the plates of the DeNO x catalysts 18 contributes. Due to the parallel orientation of the gas channels of the DeNO x catalysts 18 of the reaction module 14 to gravity, the dust contained in the flue gas 6 is completely blown continuously by the DeNO x catalysts 18 without the dust sedi menti in the gas channels of the DeNO x catalysts 18 can. For this purpose, the flow velocities usually prevailing in DeNO x -An range from about 3 to 7 m / sec. out.

Infolge der sich daran anschließenden Umlenkung des Rauchga­ ses 6 von der Richtung parallel zur Schwerkraft in eine Rich­ tung antiparallel zur Schwerkraft hat der Umlenkbereich 22 eine Funktion ähnlich eines Zyklons. Deshalb sedimentieren die im Rauchgas enthaltenen Staubpartikel 38 auf dem Boden des als Staubsammler 32 ausgestalteten Bereichs 22 des Strö­ mungskanals 2. Diese Staubpartikel 38 können kontinuierlich oder auch diskontinuierlich über die Staubabzugsleitung 34 und das Ventil 36 abgezogen werden.As a result of the subsequent deflection of the Rauchga ses 6 from the direction parallel to gravity in a Rich direction antiparallel to gravity, the deflection region 22 has a function similar to a cyclone. Therefore, the dust particles 38 contained in the flue gas sediment on the bottom of the region 22 of the flow channel 2 configured as a dust collector 32 . These dust particles 38 can be drawn off continuously or discontinuously via the dust extraction line 34 and the valve 36 .

Daran anschließend strömt das nun geringer mit Staub beladene Rauchgas 6 in das weitere Reaktionsmodul 24, in dem in einer weiteren Ebene von DeNOx-Katalysatoren 18 eine weitere kata­ lytische Verringerung des Stickoxidanteils im Rauchgas 6 durchgeführt wird. Das anschließend mittels der Strömungs­ leitbleche 30 wieder in die eingangs des eingezeichneten Aus­ schnitts vorherrschende Strömungsrichtung umgelenkte Rauchgas ist nun ein stickoxidfreies und im Staubgehalt reduziertes Rauchgas 6′. Aufgrund der nebeneinander angeordneten Reak­ tionsmodule 14, 24 wird die Stickoxidminderung in einer Ein­ richtung 4 durchgeführt, die sich durch eine besonders flache Bauweise und eine hohe Betriebszuverlässigkeit bezüglich der Verstopfung der Gaskanäle der DeNOx-Katalysatoren 18 bei her­ kömmlichen Strömungsgeschwindigkeiten des Rauchgases 6 aus­ zeichnet.Subsequently, the now less dust-laden flue gas 6 flows into the further reaction module 24 , in which a further catalytic reduction of the nitrogen oxide content in the flue gas 6 is carried out in a further level of DeNO x catalysts 18 . The flue gas then deflected again by means of the flow baffles 30 into the flow direction prevailing at the beginning of the section shown is now a nitrogen oxide-free and dust content-reduced flue gas 6 '. Due to the side-by-side reaction modules 14 , 24 , the nitrogen oxide reduction is carried out in a device 4 , which is characterized by a particularly flat design and high operational reliability with regard to the clogging of the gas channels of the DeNO x catalysts 18 at conventional flow rates of the flue gas 6 .

Die hier gezeigte Einrichtung 4 ist bei entsprechender Modi­ fikation des in den Reaktionsmodulen 14, 24 enthaltenen Ma­ terials beispielsweise auch als Einrichtung zur katalytischen Oxidation von halogenierten Kohlenwasserstoffen, Kohlenmono­ xid etc. oder bei Verwendung geeigneten Adsorptionsmaterials auch als Absorbereinrichtung, z. B. für organische Verbindun­ gen, geeignet.The device 4 shown here is with appropriate Modi fication of the materials contained in the reaction modules 14 , 24 , for example, also as a device for the catalytic oxidation of halogenated hydrocarbons, carbon monoxide, etc. or, if suitable adsorption material is used, also as an absorber device, for. B. for organic compounds, suitable.

Claims (7)

1. Einrichtung (4) zur Kontaktierung eines Strömungsmediums (6) mit einem eine Reaktion induzierenden Material, die in einem Strömungskanal (2) angeordnete, in Serie geschaltete Reaktionsmodule (14, 24) mit dem die Reaktion induzierenden Material (18) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsmodule (14, 24) nebeneinander angeordnet sind und die Strömungsrichtung des Strömungsmediums (6) in unmittelbar benachbarten Reaktionsmodulen (14, 24) gegen­ sinnig ist.1. Device ( 4 ) for contacting a flow medium ( 6 ) with a reaction-inducing material, the series-arranged reaction modules ( 14 , 24 ) arranged in a flow channel ( 2 ) with the reaction-inducing material ( 18 ), thereby characterized in that the reaction modules ( 14 , 24 ) are arranged side by side and the direction of flow of the flow medium ( 6 ) in directly adjacent reaction modules ( 14 , 24 ) is counter-sensible. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsmodule (14, 24) und der Strömungskanal (2) derart ausgebildet sind, daß das Strömungsmedium (6) ein er­ stes Reaktionsmodul (14) im wesentlichen parallel zur Rich­ tung der Schwerkraft und ein zweites Reaktionsmodul (24) im wesentlichen antiparallel zur Schwerkraft durchströmt.2. Device according to claim 1, characterized in that the reaction modules ( 14 , 24 ) and the flow channel ( 2 ) are designed such that the flow medium ( 6 ) he stes reaction module ( 14 ) substantially parallel to the direction of gravity and flows through a second reaction module ( 24 ) substantially antiparallel to gravity. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bereich (22) des Strömungskanals (2), in dem die Umlenkung des Strömungsmediums (6) von im wesentlichen parallel nach im wesentlichen antiparallel zur Schwerkraft erfolgt, als Staubsammler (32) mit einer Staubabzugsleitung (34) aus­ gestaltet ist.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that an area ( 22 ) of the flow channel ( 2 ), in which the deflection of the flow medium ( 6 ) from substantially parallel to substantially antiparallel to gravity, as a dust collector ( 32 ) is designed with a dust extraction line ( 34 ). 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsmodule (14, 24) auf der An- und/oder Ab­ strömseite Strömungsgleichrichter (16, 20, 26, 28) umfassen.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the reaction modules ( 14 , 24 ) on the upstream and / or downstream flow rectifier ( 16 , 20 , 26 , 28 ) comprise. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung des Strömungsmediums (6) vor und/oder nach den Reaktionsmodulen (14, 24) Strömungsleitble­ che (12, 30) im Strömungskanal (2) vorgesehen sind.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the flow direction of the flow medium ( 6 ) before and / or after the reaction modules ( 14 , 24 ) flow guide plate ( 12 , 30 ) are provided in the flow channel ( 2 ). 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung des Strömungsmediums (6) vor dem zu­ erst im Strömungskanal angeordneten Reaktionsmodul (14) eine Eindüsvorrichtung (8) für ein weiteres Strömungsmedium, wie z. B. Ammoniak, und eine Mischvorrichtung (10) vorgesehen ist.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that in the direction of flow of the flow medium ( 6 ) before the first arranged in the flow channel reaction module ( 14 ) has an injection device ( 8 ) for a further flow medium, such as. B. ammonia, and a mixing device ( 10 ) is provided. 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsmodule (14, 24) waben- und/oder plattenför­ mige Katalysatoren (18) zur Stickoxidminderung umfassen.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the reaction modules ( 14 , 24 ) include honeycomb and / or plattenför shaped catalysts ( 18 ) for nitrogen oxide reduction.
DE4336632A 1993-10-27 1993-10-27 Device for contacting a fluid medium with a reaction-inducing material Ceased DE4336632A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4336632A DE4336632A1 (en) 1993-10-27 1993-10-27 Device for contacting a fluid medium with a reaction-inducing material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4336632A DE4336632A1 (en) 1993-10-27 1993-10-27 Device for contacting a fluid medium with a reaction-inducing material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4336632A1 true DE4336632A1 (en) 1995-01-26

Family

ID=6501127

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4336632A Ceased DE4336632A1 (en) 1993-10-27 1993-10-27 Device for contacting a fluid medium with a reaction-inducing material

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4336632A1 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997001387A1 (en) * 1995-06-28 1997-01-16 Siemens Aktiengesellschaft Catalytic purification process and device for exhaust gas from a combustion system
WO1999005401A1 (en) * 1997-07-24 1999-02-04 Siemens Aktiengesellschaft Exhaust cleaning arrangement for a diesel motor
EP0918146A1 (en) * 1997-11-19 1999-05-26 Sulzer Chemtech AG Apparatus for decomposing pollutants of exhaust gases by means of catalytic converters
WO2000032914A1 (en) * 1998-12-01 2000-06-08 Robert Bosch Gmbh Device for secondary treatment of exhaust gases from an internal combustion engine
EP1308199A1 (en) * 2000-08-03 2003-05-07 Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha Waste gas treating device having flow regulator
EP1493482A2 (en) * 2003-06-30 2005-01-05 Caterpillar Inc. Exhaust gas aftertreatment system for a power generator
WO2012065676A1 (en) * 2010-11-17 2012-05-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Exhaust gas system
EP2546488A1 (en) * 2011-07-11 2013-01-16 Peugeot Citroën Automobiles Sa Elbow-shaped exhaust gas purification arrangement of an internal combustion engine comprising an impact reducing agent disperser.
DE102016205274A1 (en) * 2016-03-31 2017-10-05 Man Diesel & Turbo Se Exhaust after treatment system and internal combustion engine

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Engl. Abstract v. JP 1-2 28 525 A2 *
Firmenschrift v. Uhde/Lentjes: Katalytisches Verfahren zur Reduktion von Stickoxiden in Rauchgasen, 1989 *

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997001387A1 (en) * 1995-06-28 1997-01-16 Siemens Aktiengesellschaft Catalytic purification process and device for exhaust gas from a combustion system
US6444177B1 (en) 1995-06-28 2002-09-03 Siemens Aktiengesellschaft Process and device for the catalytic cleaning of the exhaust gas from a combustion plant
US6620391B2 (en) 1995-06-28 2003-09-16 Siemens Aktiengesellschaft Process for the catalytic cleaning of the exhaust gas from a combustion plant
WO1999005401A1 (en) * 1997-07-24 1999-02-04 Siemens Aktiengesellschaft Exhaust cleaning arrangement for a diesel motor
EP0918146A1 (en) * 1997-11-19 1999-05-26 Sulzer Chemtech AG Apparatus for decomposing pollutants of exhaust gases by means of catalytic converters
WO2000032914A1 (en) * 1998-12-01 2000-06-08 Robert Bosch Gmbh Device for secondary treatment of exhaust gases from an internal combustion engine
EP1308199A1 (en) * 2000-08-03 2003-05-07 Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha Waste gas treating device having flow regulator
EP1308199A4 (en) * 2000-08-03 2004-07-14 Babcock Hitachi Kk Waste gas treating device having flow regulator
EP1493482A2 (en) * 2003-06-30 2005-01-05 Caterpillar Inc. Exhaust gas aftertreatment system for a power generator
EP1493482A3 (en) * 2003-06-30 2005-10-19 Caterpillar Inc. Exhaust gas aftertreatment system for a power generator
WO2012065676A1 (en) * 2010-11-17 2012-05-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Exhaust gas system
US8991159B2 (en) 2010-11-17 2015-03-31 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Exhaust gas system
EP2546488A1 (en) * 2011-07-11 2013-01-16 Peugeot Citroën Automobiles Sa Elbow-shaped exhaust gas purification arrangement of an internal combustion engine comprising an impact reducing agent disperser.
FR2977912A1 (en) * 2011-07-11 2013-01-18 Peugeot Citroen Automobiles Sa EXHAUST GAS POST-TREATMENT ASSEMBLY OF A COMBUSTION ENGINE COMPRISING AN IMPACT-REDUCING AGENT DISTRIBUTOR
DE102016205274A1 (en) * 2016-03-31 2017-10-05 Man Diesel & Turbo Se Exhaust after treatment system and internal combustion engine
CN107269365A (en) * 2016-03-31 2017-10-20 曼柴油机和涡轮机欧洲股份公司 Exhausted gas post-processing system and internal combustion engine
CN107269365B (en) * 2016-03-31 2022-02-01 曼恩能源方案有限公司 Exhaust gas aftertreatment system and internal combustion engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0863790B1 (en) Flue-gas cleaning installation
DE2838093A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR TREATMENT OF EXHAUST GAS
EP2691618A1 (en) Compact exhaust-gas treatment unit with mixing region, and method for mixing an exhaust gas
DE3789816T2 (en) Method and device for denitrification.
DE3823575A1 (en) METHOD FOR REDUCING NITROGEN OXIDES (NO (DOWN ARROW) X (DOWN ARROW)) FROM FIRE EXHAUST GASES
DE4336632A1 (en) Device for contacting a fluid medium with a reaction-inducing material
EP0264647A1 (en) Combustion plant with a device for decreasing nitrogen oxide in fumes
DE112014003842B4 (en) Device for reducing exhaust gases
DE102010020277A1 (en) Method for reducing nitrogen oxide in flue gas of waste incineration system utilized to produce electricity, involves removing nitrogen using catalytic converter device after selective catalytic reduction process in low temperature region
EP0283721A2 (en) Process for removing noxious materials from a gas
DE4110337A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR REGENERATING CONSUMED DENO (DOWN ARROW) X (DOWN ARROW) CATALYSTS
DE19731926C1 (en) Emission control system for a diesel engine
EP1064081B1 (en) Catalytic converter body
EP0972560B1 (en) Process and apparatus for intensively mixing of reactants
DE10123402A1 (en) Removal of ammoniacal components from flue gas treated by selective non-catalytic reduction process, e.g. in waste incineration plants, involves contacting flue gas with ferro-oxide catalyst
DE19705663A1 (en) Removal of nitrous oxides and dust from flue gas
DE69609092T2 (en) Method and device for regenerating sorbents used for the treatment of combustion products in boilers
EP0161470A1 (en) Process and apparatus for eliminating undesirable gaseous substances from fumes
DE3873623T2 (en) CONTACT DEVICE FOR GAS AND SOLID PARTICLES.
DE2733356A1 (en) Boiler assembly with heat exchangers in flue gas channel - has de-nitrator with suitable catalyst in channel section corresponding to catalyst optimum temp.
DE19519233A1 (en) Scrubber for incineration plant with improved mass transfer between gas and catalyst
DE3609763A1 (en) Process and apparatus for decreasing nitrogen oxides in exhaust gases
DE102011050125A1 (en) Flue-gas cleaning system of cement clinker production line, has electrostatic filter for reduction of dust content of exhaust gas of cement clinker production line
DE69408164T2 (en) CENTRIFUGAL SEPARATOR IN PRESSURE VESSEL
DE2732204C2 (en) Filter system for cleaning gas or air flows

Legal Events

Date Code Title Description
OAV Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection