DE4342162C2

DE4342162C2 - Waschturm für Rauchgasentschwefelungsanlagen und Verfahren zur Rauchgaswäsche

Info

Publication number: DE4342162C2
Application number: DE19934342162
Authority: DE
Inventors: Theo Risse; Karl-Rudolf Hegemann
Original assignee: Lentjes Bischoff GmbH
Current assignee: Lentjes Bischoff GmbH
Priority date: 1993-12-10
Filing date: 1993-12-10
Publication date: 1999-10-07
Anticipated expiration: 2013-12-11
Also published as: DE4342162C1

Description

Die Erfindung betrifft einen Waschturm für Rauch gasentschwefelungsanlagen, mit Waschflüssigkeits sumpf, Absorptionszone mit unterem Rauchgaseintritt und oberem Rauchgasaustritt, einer Mehrzahl von Sprühdüsen für die Zuführung von Waschflüssigkeit und Tropfenabscheider vor dem Rauchgasaustritt, wobei die Sprühdüsen in mehreren Düsenebenen angeordnet sind und wo bei die Sprühdüsen im oberen Bereich der Absorptions zone angeordnet sind.

Ein solcher Waschturm ist beispielsweise aus DE 32 18 470 A1 bekannt. Der von unten nach oben den Waschturm durchströmende Rauchgasstrom wird im Gegenstrom mit Waschflüssigkeit beaufschlagt. Die Sprühdüsen für die Zerstäubung der Waschflüssigkeit sind unterhalb des Tropfenabscheiders in zumeist mehreren Düsenebenen angeordnet und sprühen gegen die Strömungsrichtung des Rauchgases nach unten. Ei nerseits wird eine möglichst große Strömungsgeschwin digkeit des Rauchgases im Waschturm angestrebt, denn generell gilt, daß mit zunehmender Strömungsge schwindigkeit des Rauchgases der Materialaufwand für den Waschturm abnimmt. Andererseits nimmt mit zu nehmender Strömungsgeschwindigkeit des Rauchgas stromes der Druckverlust bei der Durchströmung der Absorptionszone beachtlich zu. Im Rahmen der bekann ten Maßnahmen werden Waschtürme für Rauchgasent schwefelungsanlagen mit einer Rauchgasgeschwindig keit von weniger als 3,5 m/sec betrieben.

Aus DE 36 03 366 C2 ist ein Waschturm mit oberem Rauchgaseintritt und unterem Rauchgasaustritt be kannt, wobei im oberen Bereich der Absorptionszone im Gegenstrom nach oben sprühende Sprühdüsen ange ordnet sind. Der Strömungsdruckverlust ist auch hier groß.

Es ist ferner bekannt, die Waschflüssigkeit im Gleich strom mit dem Rauchgas in dieses einzudüsen. Dabei ist der Rauchgaseintritt stets im oberen Bereich des Waschturms vorgesehen und der Rauchgasaustritt im unteren Bereich angeordnet (US 4 618 482). Der Wasch turm arbeitet hier als Gleichstromwäscher.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Druckverlust des Rauchgases bei der Durchströmung eines Waschturmes der eingangs beschriebenen Art zu reduzieren. Im Ergebnis soll auch erreicht werden, daß der Waschturm mit höherer Gasströmungsgeschwin digkeit betrieben werden kann und aufgrund eines gu ten Stoffaustausches in der Absorptionszone weiterhin eine wirksame Schadstoffauswaschung ermöglicht.

Die Aufgabe wird bei einem Waschturm mit den ein gangs beschriebenen Merkmalen erfindungsgemäß da durch gelöst, daß alle Sprühdüsen in den mehreren Düsenebenen ausschließlich nach oben sprühend derart angeordnet sind, daß die aus den in Strömungs richtung des Rauchgases ausgerichteten Sprühstrahlen er zeugten Flüssigkeitstropfen vor Erreichen des Tropfen abscheiders ihre Bewegungsrichtung umkehren. - Die Bewegungsenergie der mit hoher Geschwindigkeit aus den Sprühdüsen austretenden Sprühstrahlen überträgt sich auf das Rauchgas, welches infolge einer Schlepp wirkung durch innere Reibung mitgerissen wird. Die Sprühstrahlen tragen als Treibmittel zur Förderung des Rauchgases bei, wodurch der zwischen Rauchgaseintritt und Rauchgasaustritt gemessene Druckverlust redu ziert wird. Gleichzeitig nimmt die Verweilzeit der Flüs sigkeitstropfen in der Absorptionszone zu, da die Flüs sigkeitstropfen zunächst in Richtung auf den Rauchgas austritt bewegt werden, bevor sie aufgrund innerer Rei bung im Rauchgas abgebremst werden, ihre Bewe gungsrichtung umkehren und mit stationärer Sinkge schwindigkeit im Gegenstrom die Absorptionszone durchwandern.

Die beschriebene Wirkung der Sprühstrahlen als Treibmittel ist besonders ausgeprägt, wenn die Sprüh düsen gleichmäßig über den Waschturmquerschnitt ver teilt angeordnet sind. Nach bevorzugter Ausführung der Erfindung sind die Sprühdüsen oberseitig an einem den Waschturmquerschnitt durchsetzenden horizontalen Rost aus waschflüssigkeitsführenden Rohren angeord net.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Rauchgaswäsche in einem Waschturm, der einen Waschflüssigkeitssumpf, eine Absorptionszone mit un terem Rauchgaseintritt und oberem Rauchgasaustritt, eine Mehrzahl von Sprühdüsen für die Zuführung von Waschflüssigkeit im oberen Bereich der Absorptionszo ne und Tropfenabscheider vor dem Rauchgasaustritt aufweist, wobei das Rauchgas die Absorptionszone mit einer Strömungsgeschwindigkeit von mehr als 4 m/sec von unten nach oben durchströmt und wobei die Waschflüssigkeit in Strömungsrichtung des Rauchgases in den Rauchgasstrom derart eingesprüht wird, daß die Flüssigkeitstropfen im Rauchgasstrom abgebremst wer den, vor Erreichung des Tropfenabscheiders ihre Bewe gungsrichtung umkehren und im Gegenstrom zu dem Rauchgas durch die Absorptionszone in den Waschflüs sigkeitssumpf gelangen. Durch die hohe Gasströmungs geschwindigkeit resultiert in der Absorptionszone ein guter Stoffaustausch, und zwar bei großer Verweilzeit der Flüssigkeitstropfen, die zunächst in Strömungsrich tung des Rauchgasstromes und anschließend im Gegen strom dazu durch die Absorptionszone bewegt werden. Die bereits erläuterte Treibmittelwirkung der Sprüh strahlen wirkt sich druckverlustmindernd aus. Im Ergeb nis schafft das erfindungsgemäße Verfahren die strö mungstechnischen Voraussetzungen für eine sehr wirk same Schadstoffauswaschung aus dem Rauchgas.

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

Fig. 1 den Längsschnitt durch einen Waschturm für eine Rauchgasentschwefelungsanlage,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Waschturm ent lang der Schnittebene A-B in Fig. 1,

Fig. 3 den Längsschnitt C-D in Fig. 2.

Der in den Figuren dargestellte Waschturm ist für Rauchgasentschwefelungsanlagen bestimmt und weist in an sich bekannter Weise einen Waschflüssigkeits sumpf 1, eine Absorptionszone 2 mit unterem Rauch gaseintritt 3 und oberem Rauchgasaustritt 4, eine Mehr zahl von Sprühdüsen 5 für die Zuführung von Wasch flüssigkeit und Tropfenabscheider 6 vor dem Rauchgas austritt 4 auf. Eine Rückführleitung 7 mit Umwälzpum pe 8 verbindet den Waschflüssigkeitssumpf 1 mit den in mehreren Düsenebenen angeordneten Sprühdüsen 5. Der Waschflüssigkeitssumpf 1 wird in an sich bekannter Weise mit Luft/Sauerstoff begast, wobei die Sauerstoff zuführeinrichtungen 8 eine obere Oxidationszone 10 und eine untere Reaktionszone 11 trennen. Der Reak tionszone 11 werden Reaktionsmittel, z. B. in Form von Kalkmilch, zugeführt. Aus der Reaktionszone wird fer ner ein Teilstrom abgezogen und eingedickt.

Die Sprühdüsen 5 sind im oberen Bereich der Ab sorptionszone 2 angeordnet. Alle Sprühdüsen sprühen ausschließlich nach oben und erzeugen in Strömungs richtung des Rauchgases gerichtete Sprühstrahlen 12 aus Flüssigkeitstropfen (Fig. 1 und 3). Die mit hoher Strömungsgeschwindigkeit aus den Sprühdüsen 5 aus tretenden Flüssigkeitstropfen werden im Rauchgas strom abgebremst und kehren vor Erreichen des Trop fenabscheiders ihre Bewegungsrichtung um. Im Gegen strom zu dem Rauchgas wandern die Flüssigkeitstrop fen durch die Absorptionszone 2 und gelangen in den Waschflüssigkeitssumpf 1.

Einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 2 und 3 entnimmt man, daß die Sprühdüsen 5 oberseitig an ei nem den Waschturmquerschnitt durchsetzenden hori zontalen Rost 13 aus waschflüssigkeitsführenden Roh ren 14 angeordnet sind. Die Rohre 14 mit ihren zugeord neten Sprühdüsen 5 bilden mehrere Düsenebenen.

Das Rauchgas durchströmt die Absorptionszone 2 von unten nach oben mit einer Strömungsgeschwindig keit von mindestens 4 m/sec. Vorzugsweise wird mit einer Strömungsgeschwindigkeit von mehr als 4,5 m/sec gearbeitet.

Claims

1. Waschturm für Rauchgasentschwefelungsanlagen, - mit
Waschflüssigkeitssumpf,
Absorptionszone mit unterem Rauchgaseintritt und oberem Rauchgasaustritt,
einer Mehrzahl von Sprühdüsen für die Zuführung von Waschflüssigkeit und
Tropfenabscheider vor dem Rauchgasaustritt,
wobei die Sprühdüsen in mehreren Düsenebenen angeordnet sind und wobei die Sprühdüsen im oberen Bereich der Absorp tionszone angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß alle Sprühdüsen (5) in den mehreren Düsenebenen ausschließlich nach oben sprühend der art angeordnet sind, daß die aus den in Strömungsrichtung des Rauchgases ausgerichteten Sprühstrahlen (12) erzeugten Flüssigkeitstropfen vor Erreichen des Tropfenabscheiders (6) ihre Bewegungsrichtung umkehren.

2. Waschturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüsen (5) oberseitig an einem den Waschturmquer schnitt durchsetzenden horizontalen Rost (13) aus waschflüssig keitsführenden Rohren (14) angeordnet sind.

3. Verfahren zur Rauchgaswäsche in einem Waschturm, der einen Waschflüssigkeitssumpf (1), eine Absorptionszone (2) mit unterem Rauchgaseintritt (3) und oberem Rauchgasaus tritt (4), eine Mehrzahl von Sprühdüsen (5) für die Zufüh rung von Waschflüssigkeit im oberen Bereich der Absorp tionszone (2) und Tropfenabscheider (6) vor dem Rauchgas austritt (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Rauchgas die Absorptionszone mit einer Strömungsgeschwin digkeit von mehr als 4 m/sec von unten nach oben durch strömt und daß die Waschflüssigkeit in Strömungsrichtung des Rauchgases in den Rauchgasstrom derart eingesprüht wird, daß die Flüssigkeitstropfen im Rauchgasstrom abge bremst werden, vor Erreichen des Tropfenabscheiders ihre Bewegungsrichtung umkehren und im Gegenstrom zu dem Rauch gas durch die Absorptionszone in den Waschflüssigkeitssumpf gelangen.