DE4437627A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Abscheidung schmelzflüssiger Tröpfchen aus einem Heißgasstrom - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Abscheidung schmelzflüssiger Tröpfchen aus einem HeißgasstromInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abscheidung
schmelzflüssiger Tröpfchen aus einem Heißgasstrom,
insbesondere Aschetröpfchen aus einem durch Verbrennung von
Kohlenstaub mit Luft unter Druck erzeugten Rauchgasstrom,
durch mindestens ein Abscheideelement.
Es ist bekannt, Kohlenstaub unter Druck zu verbrennen und
die heißen Verbrennungsgase in einer der Brennkammer
nachgeschalteten Gasturbine energetisch zu nutzen. Hierbei
wird angestrebt, daß die Gasturbine mit einer ISO-
Eintrittstemperatur über 1100°C beaufschlagt wird. Bei den
erforderlichen hohen Brennkammertemperaturen von über 1200°C
ist das Rauchgas mit in flüssiger Form vorliegenden
feinen Aschepartikeln beladen. Diese müssen möglichst
quantitativ aus dem Rauchgas entfernt werden, um an den
Turbinenschaufeln Ablagerung, Erosion und Korrosion zu
vermeiden. Es muß also angestrebt werden, das Rauchgas vor
Eintritt in die Gasturbine bis auf wenige ppm bei maximal
tolerierbaren Partikelgrößen von wenigen µm in einem
Heißgasabscheider bzw. Filter von der Asche zu befreien.
Aus der DE 37 20 963 ist es bekannt, für das
Abscheideelement als Hauptbestandteile Al₂O₃ , SiO₂, MgO
und/oder ZrO₂ zu verwenden, wobei diese Materialien zu
einem keramischen Schaum verarbeitet werden, dem
verschiedene geometrische Formen auf geprägt werden können.
Das Abscheideelement kann z. B. die Form eines einseitig
geschlossenen Rohres oder einer Platte aufweisen.
Weiterhin ist für die Abscheidung von schmelzflüssigen
Partikeln aus einem durch Verbrennung von Kohlenstaub mit
Luft unter Druck erzeugten Rauchgas bereits vorgeschlagen
worden, das Rauchgas über Heißgaszyklone, Prallplatten-
Labyrinthsysteme zu führen oder es durch körnige
Schüttschichten zu leiten.
Die bekannten Abscheider lassen sich also zum einem in
keramische poröse und langsam durchströmte und zum anderen
in aus groben Abscheideelementen zusammengesetzte schneller
durchströmte Abscheider einteilen.
Der entscheidende Nachteil der bekannten Filter oder
Abscheider ist die mangelnde chemische Resistenz der
keramischen Materialien, gegenüber dem Angriff flüssiger
Alkali- und Metalloxidsilikate, aus denen die flüssigen
Kohleaschen zum größten Teil bestehen. Durch die
quantitative Abfiltrierung der Aschetröpfchen und deren
Ansammlung an den Abscheideelementen wird sich bei
Verwendung oxidkeramischer Werkstoffe nach einer kurzen
Zeit der Werkstoff in der Schmelze auflösen, wodurch ein
solcher Filter oder Abscheider seine Funktionsfähigkeit
verliert.
Bei der DE 37 20 963 wird der keramische Werkstoff nicht
nur als poröser Abscheidewerkstoff im Temperaturbereich von
1200-1700°C eingesetzt, sondern er stellt auch
gleichzeitig den tragenden Konstruktionswerkstoff dar.
Keramiken sind jedoch als tragende Konstruktionswerkstoffe
mit dem Nachteil der Sprödigkeit behaftet. Bei Betrieb von
Kraftwerken, bei denen Kohle zur Energieerzeugung verbrannt
wird, treten große Temperaturwechsel auf, die ihrerseits zu
großen thermischen Spannungen innerhalb des Filters führen,
so daß im Laufe der Zeit mit einer Zerstörung der
Filterelemente zu rechnen ist.
Bei den grobstrukturierten Filterelementen, wie Zyklone,
Prallplatten, Labyrinthe oder Schüttschichten ist zwar bei
richtiger Auslegung eine längere Standzeit zu erwarten,
jedoch ist nicht zu erwarten, daß sie die geforderten
Grenzwerte der Abscheidung sicher einhalten können. Dies
scheint nur möglich zu sein, wenn in sowohl
wirtschaftlicher als auch verfahrenstechnischer Hinsicht
unpraktikabel viele Systeme hintereinander geschaltet
werden müssen oder die Durchströmungsgeschwindigkeit derart
erhöht werden muß, daß der am Abscheider aufgebaute
Druckverlust unzulässig hoch ansteigt.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein
Verfahren anzugeben, mit dem schmelzflüssige Tröpfchen aus
einem Heißgasstrom, insbesondere schmelzflüssige Aschen aus
einem unter Druck stehenden Rauchgasstrom, im wesentlichen
quantitativ abgeschieden werden können und bei dem zugleich
die Einhaltung enger Reingasgrenzwerte im Dauerbetrieb
oberhalb der Schmelztemperatur der abzuscheidenden
Tröpfchen besser gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß als Abscheideelement
eine gasdurchlässige Struktur aus Platinmetallfilamenten
eingesetzt wird.
Unter Platinmetallen werden die Metalle selbst oder ihre
Legierungen verstanden, wobei die Legierungen mit anderen
Platinmetallen bevorzugt werden (vergl. Römpps Chemie
Lexikon, 8. Aufl., 1987, S. 3255-56).
Unter Platinmetallfilamenten werden in der Beschreibung und
in den Ansprüchen Fasern, Drähte, Röhren, Bänder und
dergleichen verstanden, deren Querschnittsdimension kleiner
ist z. B. als ihre Länge. Die Struktur kann geordnet sein,
wie dies bei einem Gewebe, Gestrick, einer Matte der Fall
ist, oder ungeordnet sein, wie dies z. B. bei einem
lockeren Filz, einem Vlies oder dergleichen der Fall ist.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß ein
platinmetallischer Werkstoff gegenüber den
Beanspruchungsarten:
- a) chemischer Angriff durch alkalisilikatische Schmelzen,
- b) mechanischer Belastung im Falle auch filigran auf gebauter Bauelemente und
- c) Temperaturwechselbeanspruchung zwischen Raumtemperatur und Temperaturen bis hinauf zu 1600°C
für die Abscheidung von schmelzflüssigen Aschetröpfchen
besser geeignet sein müßte.
Die Erfindung schlägt also in Abweichung vom bekannten
Stand der Technik vor, zur Verhinderung des Mitreißens von
Flüssigkeitströpfchen eine Flüssigkeitsabscheiderstruktur
einzusetzen, die in der Verfahrenstechnik als Demister
bekannt ist und z. B. in Rohöl-Destillationskolonnen das
Mitreißen von Flüssigkeitströpfchen in die leichteren
Fraktionen verhindert (vgl. Ullmanns Encyklopädie der
technischen Chemie, 4. Auflage, Band 10 (1975), Seiten 659-
660). Derartige Demister bestehen aus Stahlmatten oder
Drahtgeweben, in denen sich die Flüssigkeitströpfchen
abscheiden und unter dem Schwerkrafteinfluß aus der Packung
wieder heraussickern und abtropfen. Der Einsatz derartiger
Demister für die Entfernung von Aschetröpfchen ist jedoch
bisher vom Durchschnittsfachmann nicht in Betracht gezogen
worden.
Vorzugsweise wird die Platinmetallstruktur hauptsächlich
aus den Elementen: Platin und/oder Rhodium und/oder Iridium
und deren Legierungen aufgebaut, vorzugsweise aus Platin
und/oder Rhodium und deren Legierungen. Es ist davon
auszugehen, daß gerade diese Platinmetalle mit Sicherheit
dem Angriff von Sauerstoff mit Partialdrücken über 1000 Pa
in Verbindung mit oxidischen Schmelzen bei Temperaturen
über 1300°C über längere Zeiträume standhalten. Bei Pt-
Rh/Pt-Thermoelementen wird z. B. eine maximale
Dauereinsatztemperatur von 1600°C angegeben, d. h. eine
Temperatur die immer noch um 250°C unterhalb des
Schmelzpunktes einer 90%Pt/10%Rh-Legierung von 1850°C
liegt. Bei einem Arbeitstemperaturbereich von 1200-
1600°C, insbesondere bei einem Arbeitsbereich mit einer
Obergrenze von 1500°C, ist daher bei der erfindungsgemäßen
Verfahrensführung eine ausreichende Betriebssicherheit
hinsichtlich thermischer Einsatzgrenzen zu erwarten. Das
Abscheideelement kann mit Sicherheit oberhalb der
Schmelztemperatur der üblicherweise eingesetzten
Kohleaschen (1250°C-1450°C) betrieben werden, so daß sich
keine Asche als erstarrende Schmelze oder klebender Staub
absetzen und somit den Filter im Dauerbetrieb dichtsetzen
kann.
Um die Platinmetallabscheidestruktur nicht mit sehr großen
Aschepartikeln zu beladen, kann es zweckmäßig sein, daß dem
Platinmetallabscheideelement ein Grobabscheider
vorgeschaltet wird, sei es ein keramischer
Flüssigaschegrobabscheider, wie z. B. ein Prallabscheider.
Hierbei sollte angestrebt werden, daß das aus dem
Grobabscheider aus tretende Rauchgas nur noch Partikel mit
einer maximalen Größe von 30 µm aufweist.
Wenn bei gewünschten größeren Anströmquerschnitten die
Eigenfestigkeit der Platinmetallabscheidestruktur nicht
ausreicht, kann es vorteilhaft sein, daß die lagenartige
Platinmetallabscheidestruktur von einem durchströmbaren
Träger aus Platinmetall gehalten wird. Auch kann zur
Erhöhung der mechanischen Festigkeit eine ebenfalls
durchströmbare Abdeckung aus Platinmetall eingesetzt
werden. Es ist z. B. denkbar, daß der Träger bzw. die
Abdeckung mit geordneter Struktur, z. B. als Gewebe
ausgebildet ist, während das Platinmetallabscheideelement
als ungeordnete Struktur, z. B. als Filz oder Vlies
ausgebildet ist. Es kann auch sein, daß unterschiedlich
geordnete Elemente für Abscheidung einerseits und Stütz
und/oder Überdeckfunktion andererseits eingesetzt werden.
Auch ist es denkbar, daß der Gasstrom durch zwei
Platinmetallabscheidestrukturen geführt wird, von denen die
erste der Abscheidung gröberer Teilchen und die zweite der
Abscheidung feinerer Teilchen dient.
Um die Betriebssicherheit des erfindungsgemäßen Verfahrens
zu erhöhen, kann es sinnvoll sein, die
Platinmetallabscheidestruktur selbst, den Träger und/oder
die Abdeckung, die ebenfalls aus Platinmetall gefertigt
sind, als Widerstandsheizung zu betreiben.
Weiterhin ist es sinnvoll, wenn die
Platinmetallabscheidestruktur und gegebenenfalls Träger und
Abdeckung mit einem Schutzgas mit ausreichendem
Sauerstoffanteil beaufschlagt wird, um den für eine
Restoxidation an den Filamentoberflächen der
Abscheidestruktur benötigten Sauerstoff bereitzustellen.
Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 11
entsprechend der Aufgabenstellung des Verfahrens zu
verbessern. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im
Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst. Die in den
Patentansprüchen 12-17 genannten konstruktiven Merkmale
betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der
erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung sollen
nun anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert
werden. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Gas-Dampf
Anlage und
Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch eine Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Abscheidevorrichtung.
Einer Brennkammer 1 wird von einem Kompressor 2 unter Druck
gesetzte Luft L und Kohlenstaub K zugeführt. Das aus der
Brennkammer 1 aus tretende Rauchgas RG wird dem keramischen
Flüssigasche-Grobabscheider 3 zugeleitet. Das aus dem
Flüssigasche-Grobabscheider 3 austretende Rauchgas weist
nur noch Partikel mit einer Grenzkorngröße von z. B. 30 µm
auf. Es kann mit davon ausgegangen werden, daß hinter dem
Grobabscheider 3 im Rauchgas ein 100%iger Ausbrand gegeben
ist. Noch im Rauchgasstrom befindliche Kohleteilchen unter
der Grenzkorngröße verbrennen auch bei Anwesenheit von nur
geringen Sauerstoffmengen in Zeiten weit unterhalb 1 Sek.
vollständig (vergl. DE-Fachbuch "Technische
Verbrennungssyteme" von Klaus Görner, Springer-Verlag
Berlin Heidelberg 1991, S. 197). Außerdem erfolgt in dem
Grobabscheider zwangsläufig eine Quervermischung der
Rauchgase, was verbunden mit einer Verweilzeit im Bereich
von ca. 1 Sek. ausbrandfördernd wirkt.
Das Rauchgas tritt danach in einen
Platinmetallfeintröpfchenabscheider 4 ein, dessen
prinzipieller Aufbau in der Fig. 2 dargestellt ist. Da in
dem Platinmetallfeintröpfchenabscheider 4 gasförmige
Alkaliverbindungen, wie z. B. Natriumchlorid nicht
aufgefangen werden können, kann gegebenenfalls das Rauchgas
noch über einen speziellen Alkaliabsorber 5 geführt werden,
ehe es in die Gasturbine 6 eintritt. Das Abgas der Turbine
6 wird über einen Dampferzeuger 7 geführt, in dessen Dampf
Wasser-Kreislauf eine Dampfturbine 8, ein Kondensator 9,
ein Speisewasserbehälter 10 und eine Speisewasserpumpe 11
schematisch dargestellt sind. Das den Dampferzeuger 7
verlassende Rauchgas kann gegebenenfalls noch einer
Rauchgasentschwefelung und/oder Entstickung 12 zugeleitet
werden. Auch ist es denkbar, daß der Dampferzeuger noch mit
einem Brennstoff zugefeuert wird.
In der Fig. 2 ist der Aufbau einer Ausführungsform des
Platinmetalltröpfchenabscheiders dargestellt. Auf einem
Gewebe 13 aus sich parallel zur Zeichnungsebene
erstreckenden Röhrchen 13a und sich senkrecht zur
Zeichnungsebene erstreckenden Röhrchen 13b ist eine erste
Abscheidelage 14 aus einem grobmaschigen Gestrick feiner
Platinmetalldrähte 14a angeordnet, das eine zu einer
Grobabscheidung führende Raumerfüllung aufweist. Darauf
folgt eine Deck- bzw. Stützlage 15 aus Platinmetalldrähten
15a und 15b. Hieran schließt sich ein feineres
engmaschigeres Gestrick 16 aus Platinmetalldrähten 16a an,
dessen Raumerfüllung zu einer Feinabscheidung führt. Das
Gestrick 15 ist noch mit einem Gewebe 17 mit Drähten 17a
und 17b überdeckt.
Das zu reinigende Rauchgas RG tritt von unten ein und die
vom Abscheider abgefangenen Aschetröpfchen A fließen nach
unten hin ab. Mit dieser bevorzugten Anordnung kann
insbesondere bei größeren Strömungsquerschnitten des
anströmenden Rauchgases eine ausreichende Festigkeit und
zugleich eine Abscheidung der Tröpfchen im Bereich weniger
µm oder sogar im Sub-µm-Bereich erreicht werden.
Für die beiden Abscheidelagen 14 und 16 werden
Drahtdurchmesser von 0,05-1,0 mm bevorzugt und weiter
bevorzugt von 0,1-0,3 mm. Für die Stützgitter, die sowohl
aus Drähten als auch aus Rohren aufgebaut werden können,
kommen Durchmesser 1,0 im Fall von Draht oder Rohr bis
herauf zu 10 mm im Falle von Rohren in Frage. Bei größeren
Durchmessern sollten insbesondere Rohre eingesetzt werden,
um Materialverbrauch zu verringern.
Als Raumerfüllung kommen für die Abscheidelagen 14 und 16
vorzugsweise 1%-11% in Frage. Für die Maschenweiten in
den Abscheidelagen kommen vorzugsweise 1-6 mm, weiter
bevorzugt 3 mm in Frage. Bei ganz dünnen Drähten von 0,05
mm Durchmesser kann die Maschenweite auch im Bereich von
0,2-0,5 mm liegen.
Bei den Stützgittern oder Geweben kann in Abhängigkeit von
der Anströmfläche für das Rauchgas eine Maschenweite von
10-100 mm in Betracht gezogen werden. Vergleichbares gilt
für das Gewebe 17, das alleine als Abdeckungsgewebe dient,
während das Gewebe 15 sowohl Stütz- als auch
Abdeckungsfunktion übernimmt.
Bei Materialstandzeitversuchen wurde festgestellt, daß
selbst Drähte im Bereich von 50 µm nach mehreren hundert
Stunden durch Ascheschmelze und Luft nicht merklich
angegriffen wurden.
Für die Träger 13 und 15 bzw. für die Abdeckung 17 wird in
bevorzugter Weise eine dispersionsgehärtete
Platinmetallegierung zum Einsatz kommen, die selbst bei
1400°C noch über ausreichende 1000 h-Zeitstandsfestigkeiten
über 20 N/mm² verfügt. Durch geeignete Verbindung der
Träger 13 und 15 bzw. des Abdeckungsgewebes 17 mit den
Kanalwänden 18 und 19, die in der Fig. 2 schematisch
dargestellt sind, können die auftretenden Kräfte sicher
seitlich auf die Kanalwände übertragen werden.
Ist es aus betriebstechnischen Gründen nicht völlig
auszuschließen, daß unverbrannte Kohlekörner bis an die
Bauelemente des Platinmetallflüssigabscheiders 4 gelangen,
so ist es denkbar, daß zumindest ein Teil der Röhrchen
13a-13b mit einer Vielzahl von Austrittsöffnungen 13c
versehen sind, aus denen ein mit einem ausreichenden
Sauerstoffanteil versehenes Schutzgas S unter einem
gegenüber dem Anlagendruck leicht erhöhten Druck austreten
kann. Zu diesem Zweck können z. B. die Röhrchen 13 mit einem
in der Fig. 2 schematisch dargestellten Sammler 20
verbunden sein, dem das Schutzgas S zugeführt wird. Das aus
den Poren oder Öffnungen 13c austretende Schutzgas stellt
den zur Restoxidation an der Filterelementoberfläche
benötigten Sauerstoff bereit und stellt somit sicher, daß
die Platinmetalle, die bei den hohen Temperaturen nur unter
oxidierenden Bedingungen langzeitbeständig sind, geschützt
werden, d. h. es wird sichergestellt, daß die bei
Anwesenheit von unverbranntem Kohlenstoff evtl. vorhandenen
anderen Metalloxide (z. B. Fe₂O₃) in der Asche nicht zu
Metall reduziert werden, das dann angesichts der hohen
Temperaturen ebenfalls in Form von flüssigem Metall
vorliegen würde und die Platinmetalle unter Bildung
eutektischer Mischungen stark angreifen würde. Wenn in der
Brennkammer kein genügend hoher Luftüberschuß eingestellt
werden kann, ist die vorstehend beschriebene Zufuhr eines
Schutzgases zweckdienlich. Natürlich können auch zur
Vergleichmäßigung der Beaufschlagung mit Schutzgas S die
Röhrchen 13b zusätzlich mit einem entsprechenden Sammler
verbunden sein.
Bei einem mit heißen Schmelzen arbeitenden Verfahren
besteht immer die Gefahr, daß in weniger gut um- oder
durchströmten Totzonen die Wärmeeinbringung nicht die
Wärmeverluste über die Begrenzungswände 18 und 19 (und über
die nicht dargestellten Begrenzungswände parallel zur
zeichnungsebene der Fig. 2) ausgleicht, so daß die Schmelze
erkaltet und schließlich erstarrt. Beim erfindungsgemäßen
Flüssigtröpfchenabscheider aus Platinmetall bietet sich die
Nutzung des elektrischen Stromes für eine
Widerstandsbeheizung, insbesondere der Bauteile 13, 15 und
17 an. Es können die sich senkrecht zur Zeichnungsebene
erstreckenden Röhrchen bzw. Drähte 13b, 15b und 17b
baugruppenweise parallel über Leitungen 21 an eine
Spannungsquelle 23 gelegt werden, ohne daß sich Querströme
in schädlichem Umfang ausbilden. Selbstverständlich können
auch die sich in der zeichnungsebene erstreckenden Drähte
bzw. Röhrchen zum Aufbau einer Widerstandsheizung
herangezogen werden. Im Gegensatz zu vielen Keramiken, die
bei sehr hohen Temperaturen ebenfalls elektrisch leitfähig
werden, nimmt der Widerstand von Metallen mit steigender
Temperatur zu, so daß vorwiegend die kälteren Bereiche des
im vorstehenden Sinne parallel geschalteten Drahtgewebes
vom Strom durchflossen und bei geeigneter Wahl der Spannung
so erhitzt werden, daß die Asche wieder fließfähig wird.
Über die Schalter 24 können die Baugruppen getrennt
aufgeheizt werden.
Die insgesamt in den Schichten 14 und 15 abgeschiedene
Schlacke A sickert durch die einzelnen Drahtgewebe- bzw.
Gestricklagen hindurch nach unten und tropft schließlich
aus dem Filter heraus. Der Austrag der im Gegensatz zum
Keramikfilter reinen Ascheschmelze aus dem Rauchgaskanal
ist auf konventionelle Weise zu bewerkstelligen. Die
Betriebstemperatur des Heißgasabscheiders muß genügend hoch
gewählt werden, damit ein fehlerfreier Abfluß der
Ascheschmelze gewährleistet ist. Bevorzugt sollte sich die
Viskosität der Ascheschmelze unterhalb ca. 1000 mPa s
einstellen. Die vorzugsweise im Bereich des Abscheiders aus
Keramiksteinen aufgemauerte Kanalwandung muß für die Träger
bzw. Abdeckungen mit entsprechenden Halterungen und für den
Fall der elektrischen Widerstandsheizung und/oder
Schutzgaszuführung mit entsprechenden Durchführungen
versehen sein. Es ist auch möglich, die Wände in diesem
Bereich mit einem dünnen Platinmetallblech auszukleiden, um
die mechanischen Kräfte, die auf die Drahtgewebe 13, 15 und
17 einwirken, belastungsarm in die Wand einzuleiten und der
Gefahr des Verklebens in diesem Bereich vorzubeugen.
Vorteile des erfindungsgemäßen Abscheideverfahrens unter
Einsatz von Platinmetallen können wie folgt zusammengefaßt
werden:
- - sehr geringe Baugröße der Abscheidevorrichtung, so daß sie sich problemlos in einen normalen Rauchgaskanal integrieren läßt,
- - gute Betriebssicherheit und Langzeitstabilität,
- - sehr druckverlustarmer Betrieb ohne Wirkungsgradeinbußen,
- - Erreichung sehr hoher Abscheidegrade,
- - einfache technische Möglichkeiten zur Vermeidung partieller Schmelzeerstarrung und
- - Thermoschockbeständigkeit und günstige An- und Abfahrcharakteristik.
Der hohe Werkstoffeinstandspreis dürfte durch die
vorstehend genannten Vorteile, insbesondere die gewonnene
Betriebssicherheit mehr als kompensiert werden, zumal sich
der Materialaufwand für die vorzugsweise mit 1-6 m/s
Leerrohrgeschwindigkeit durchströmten und bis zu etwa 100
mm dicken Abscheidelagen selbst im Falle größerer
Kraftwerksblöcke in einem finanziell überschaubaren Rahmen
hält. Außerdem wird ein hoher Prozentsatz (< 95%) des
Platinmetalls nach Ablauf der vorgegebenen Betriebs zeit mit
einfachsten Mitteln zurückzugewinnen sein, so daß nach dem
Verschrotten ein Großteil der Investitionskosten
zurückgewonnen werden kann. Sollte es beim Abfahren der
Anlage dazu kommen, daß der Flüssigabscheider mit
glasartigen Schlackeresten verklebt ist, so können die
Filterelemente sehr einfach mit Hilfe von Flußsäure
gereinigt werden. Versuche haben ergeben, daß sich Schlacke
fast vollständig auch aus dichter gepackten Gewirk- bzw.
Gewebelagen und ihren Zwickeln entfernen läßt, während der
Abscheidewerkstoff Platinmetall selbst im Gegensatz zu den
meisten Keramiken von Flußsäure überhaupt nicht angegriffen
wird.
Es muß noch darauf aufmerksam gemacht werden, daß z. B. die
Röhrchen 13a gleichzeitig für die Zufuhr von Schutzgas S
als auch für die elektrische Widerstandsheizung
herangezogen werden können.
Claims (17)
1. Verfahren zur Abscheidung schmelzflüssiger Tröpfchen
aus einem Heißgasstrom, insbesondere Aschetröpfchen aus
einem durch Verbrennung von Kohlenstaub mit Luft unter
Druck erzeugten Rauchgasstrom, durch mindestens ein
Abscheideelement,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Abscheideelement eine gasdurchlässige Struktur
aus Platinmetallfilamenten eingesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Platinmetallstruktur hauptsächlich aus den
Elementen: Platin und/oder Rhodium und/oder Iridium und
deren Legierungen aufgebaut wird, vorzugsweise aus
Platin und/oder Rhodium und deren Legierungen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Platinmetallabscheidestruktur eine geordnete
oder ungeordnete Struktur ist.
4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Platinmetallabscheideelement ein Grobabscheider
vorgeschaltet wird.
5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die lagenartige Platinmetallabscheidestruktur von
einem durchströmbaren Träger aus Platinmetall gehalten
wird.
6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Platinmetallabscheidestruktur von einer
ebenfalls durchströmbaren Abdeckung aus Platinmetall
überdeckt wird.
7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Gasstrom durch zwei
Platinmetallabscheidestrukturen geführt wird, von denen
die erste der Abscheidung gröberer Teilchen und die
zweite der Abscheidung feinerer Teilchen dient.
8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Platinmetallabscheidestruktur selbst, der
Träger und/oder die Abdeckung als Widerstandsheizung
betrieben werden.
9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Platinmetallabscheidestruktur und
gegebenenfalls Träger und Abdeckung mit einem Schutzgas
mit einem ausreichenden Sauerstoffanteil beaufschlagt
wird, um den für eine Restoxidation an den
Filamentoberflächen der Abscheidestruktur benötigten
Sauerstoff bereitzustellen.
10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Platinmetalle dispersionsgehärtete
Platinmetalle eingesetzt werden.
11. Vorrichtung zur Abscheidung schmelzflüssiger Tröpfchen
aus einem Heißgasstrom, insbesondere Aschetröpfchen aus
einem durch Verbrennung von Kohlenstaub mit Luft unter
Druck erzeugten Rauchgasstrom mit mindestens einem
Abscheideelement, insbesondere zur Durchführung des
Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis
10,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Abscheideelement eine gasdurchlässige Struktur
aus geordneten oder ungeordneten Platinmetallfilamenten
ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Filamente massiv oder hohl ausgebildet sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Material für die Filamente ausgewählt ist aus
der Gruppe: Platin, Rhodium, Iridium oder deren
Legierungen.
14. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis
13,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Platinmetallabscheidestruktur (14; 16) ein
Träger (13, 15) und/oder eine Abdeckung (15; 17)
zugeordnet ist.
15. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis
14,
dadurch gekennzeichnet,
daß in Strömungsrichtung des Gases gesehen zwei
Platinmetallstrukturen (14; 16) unterschiedlicher
Struktur hintereinander angeordnet sind.
16. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis
15,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Platinmetallabscheidestruktur (14, 16), der
Träger (13; 15) und/oder die Abdeckung (15; 17) als
Widerstandsheizung betreibbar sind.
17. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis
16,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Einrichtung (20; 13) für die Zufuhr eines
sauerstoffhaltigen Schutzgases zur
Platinmetallabscheidestruktur (14; 16) und
gegebenenfalls zu Träger und Abdeckung vorgesehen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944437627 DE4437627C2 (de) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | Verfahren und Vorrichtung zur Abscheidung schmelzflüssiger Tröpfchen aus einem Heißgasstrom |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944437627 DE4437627C2 (de) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | Verfahren und Vorrichtung zur Abscheidung schmelzflüssiger Tröpfchen aus einem Heißgasstrom |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4437627A1 true DE4437627A1 (de) | 1996-04-25 |
DE4437627C2 DE4437627C2 (de) | 1998-11-26 |
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DE3720963A1 (de) * | 1987-06-25 | 1989-01-05 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren und vorrichtung zur abscheidung der asche aus dem bei der verbrennung von kohle anfallenden gas |
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1994
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Title |
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