DE6812771U - Zweistufige gasreinigungsanlage in turmbauweise - Google Patents

Description

Es ist bekannt, Venturi-Scrubber-Anlagen zur Feinstentstaubung heißer Gase zweistufig zu bauen in der Art, daß das Gas zunächst in einem Venturirohr mit niedrigem Differenzdruck, mit Wasser in Kontakt gebracht wird, wobei das Gas gesättigt und vorentstaubt wird. Anschließend wird die mit einem Teil des Staubes beladene Waschflüssigkeit aus dem gesättigten Gas mit Hilfe bekannter Apparate, wie Zyklone, aus dem Gas abgeschieden. Diese erste Venturistufe nennt man üblicherweise Sättigungsstufe. In einer zweiten Venturistufe wird das vorgereinigte und wasserdampfgesättigte Gas bei wesentlich höherem Differenzdruck des Venturi-Scrubbers ebenfalls durch Kontakt mit Wasser einer Feinstentstaubung unterzogen. Anschließend wird das staubbeladene Wasser ebenfalls mit Hilfe bekannter Vorrichtungen, wie Zyklonen, Prallgefäßen oder Schaufelseparatoren aus dem gereinigten Gas abgeschieden. Diese Stufe nennt man Feinstreinigungsstufe.

Eine solche Einrichtung wird vorzugsweise zur Entstaubung oder Entnebelung heißer Gase eingesetzt, aber auch zur Durchführung von Chemosorptionsprozessen oder für eine Kombination der genannten Aufgaben.

Es ist gebräuchlich, für die Sättigungsstufe ein Venturirohr einzusetzen, bei dem die Flüssigkeit, meist Wasser, am oberen Rand des konvergenten Teiles mit Hilfe eines Überlaufes in der Weise zugeführt wird, daß sie die Wand des konvergenten Teiles benetzt und vor Überhitzung durch die heißen Gase schützt. ; Um solche Geräte wechselnden Gasmengen anpassen zu können, '

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wird die Kehle, d.h. der engste Querschnitt des Sättiger-Venturi-Scrubbers gelegentlich mit Hilfe von 2 Klappen im Querschnitt verstellbar gemacht. Um diese beweglichen Elemente zu vermeiden, was mit Rücksicht auf die Verschleißgefahr derselben wichtig sein kann, ist es auch möglich, die Kehle mit Düsenrohren zu versehen, die zusätzlich Flüssigkeit in einer Ebene quer zum Gasstrom eindüse/7< Je nach Wahl des Flüssigkeitsverhältnisses am Überlauf und in der Kehle zueinander erlaubt ein solches Gerät ebenfalls die Anpassung an unterschiedliche Gasmengen bei Aufrechterhaltung eines konstanten Abscheidegrades, d.h. einer konstanten - fiktiven - Gasgeschwindigkeit in der Kehle (vergl. deutsches Patent Nr. 1202971)·

Weiter ist es bekannt, für die Feinstreinigungsstufe einen sogenannten Pease-Anthony Venturi-Scrubber einzusetzen (vergl. deutsches Patent Nr. 97ü ^33 und brit. Patent Nr. Jbk k29). Bei einem solchen Gerät wird die Waschflüssigkeit, meist Wasser, in der Kehle, d.h. im engsten Querschnitt durch einzelne Lochdüsen etwa quer zum Gasstrom eingedüst. Außerdem werden häufig dicht vor der Eindüsungsebene zwei Klappen in Verlängerung der Wandungen des konvergenten Teiles angeordnet, die gegenläufig verstellbar sind und damit ebenfalls bei einem Wechsel der durchströmenden Gasmenge für konstante Gasgeschwindigkeit und damit konstanten Abscheidegrad sorgen.

Eine solche Durchführung der Gasreinigung hatte bisher eine Reihe von hauptsächlich konstruktiven Nachteilen zur Folge. So stellten die beiden Venturi-Scrubber und die beiden nach- i geschalteten Tropfei abscheider meist getrennte Baueinheiten dar, die durch Gasleitungen miteinander verbunden werden mußten. Diese Gasleitungen waren infolge der großen Gasmengen groß im Durchmesser und entsprechend schwer und teuer und erforderten außerdem eine Wartung, da beim Fortleiten von wasserdampfge~ sättigten Gasen, in denen sich noch größere Staubmengen be-

finden, eine starke Verschmutzungsgefahr der Rohre besteht. Deshalb mußten Spüleinrichtungen vorgesehen werden und längere annähernd waagerechte Rohre mit entsprechend starken Unterstützungen versehen werden, um das große Staubgewicht der Staubablagerungen, welches oft das mehrfache des Rohrgewichtes ausmacht, tragen zu können. Außerdem erfordert die Montage der Apparate und verbindenden Gasrohrleitungen ein Montagegerüst sowie relativ hohe, bedingt durch die Arbeit außerhalb des Herstellerwerkes nur schwer zu überblickenden Montagekosten. Entsprechendes gilt für die Verlegung der Flüssigkeitsleitungen. Demgegenüber bietet die erfindungsgemäße Ausführung (vergl. Fig. I und II) eine Reihe konstruktiver Vereinfachungen, wobei die Vorteile der bisherigen zweistufigen Verfahrensweise erhalten bleiben. Dies wird möglich durch die Anordnung der beiden Venturistufen mit je einem nachgeschalteten Flüssigkeitsabscheider in einem Turm in der Art, daß das Gas oben eintritt und zunächst der Sättigungsstufe zugeführt wird und anschließend die darunter befindliche Feinstreinigungsstufe durchströmt.

Im einzelnen wird die Erfindung anhand der beiliegenden Fig. I deutlich. Das Gas tritt in den konvergenten Teil 2 des Venturi« Scrubbers der Sättigerstufe ein, dem da? Wasser mit Hilfe des Überlaufs 1 als die Wand benetzender Film zugeführt wird. Wasser und Gaa gelangen zur Kehle 3* in die auch zusätzlich Waschflüssigkeit durch einzelne Düsen quer zum Gasstrom zugeführt werden kann 4, Hier spielt sich hauptsächlich der Vorgang der Sättigung und Vorreinigung der heißen Gase ab. Sie werden im anschließenden Diffusor 3 verzögert und gelangen in das Prallgefäß 6, wo sie auf die abgeschiedene Flüssigkeit 7 aufprallen und umgelenkt werden. Dabei scheidet sich die bei 1 und 4 zugeführte Flüssigkeit aus dem Gas ab, sofern sie nicht in dieses hinein verdampft ist (Sättigungsvorgang)· Das Gas strömt weiter durch den Raum 8 und 9 zum konvergenten Teil des Feinstveinigungs-Venturi-Scrubbers (Pease-Anthony Venturi-Scrubber). Es gelangt in die mit verstellbarem Querschnitt

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ausgerüstete Kehle 12, in die die Waschflüssigkeit für die Feinstreinigung quer zum Gasstrom eingedüst wird 13. In dieser Kehle findet hauptsächlich die Feinstreinigung statt. Anschließend strömt das Gae-Wasser-Gemisch durch den Diffusor 14 dem Wirbelschaufelseparator zu. Hier wird die beladene Waschflüssigkeit aus dem Gas wieder abgetrennt. Die gröberen Anteile der Waschflüssigkeit werden durch das Rohr 20 auf die Waschflüssigkeit 21 geschleudert, während das Gas in bekannter Weise durch einen mit Schaufeln versehenen Ringraum 18 strömt und in Rotation um die Achse des Gerätes versetzt wird. Bei 19 verläßt das Gas mit den Resttröpfchen dieses Schaufelrad und wird nach oben umgelenkt, während die restlichen Flüssigkeitströpfchen an die Außenwand 16 geschleudert werden und nach unten ablaufen. Das Gas strömt durch den Raum 17 nach oben und verläßt den Turm bei 15. Der Druckverlust des Gases beim Durchströmen dieser Apparatur wird gedeckt durch den Überdruck des Gases beim Eintritt in den Turm oder durch ein nachgeschaltetes Gebläse.

Diese Bauweise bietet eine Reihe konstruktiver Vorteile: Insbesondere können die aufwendigen, teuren und betrieblich anfälligen Verbindungsleitungen für das Gas entfallen. Außerdem gestaltet sich die Rohrleitungsführung für die Waschflüssigkeit einfacher und damit billiger. Die Wartung der Venturi-Kehlen ist in derselben Weise möglich, wie bei der früheren Bauweise, was durch die Zugänge 11 ermöglicht wird. Der Turm kann für Gasdurchsätze bis 100,000 nr/h im Herstellerwerk fertig montiert werden und ausgeliefert werden. An der Baustelle muß lediglich das Fundament vorbereitet werden. Durch die Steifheit der gewölbten Fläche ist der Aufwand für die Tragkonstruktion, d.h. für das Mantelrohr 16 wesentlich geringer als für eine früher erforderliche Stahlkonstruktion, in die die vier Hauptapparate eingehängt werden mußten. Die Venturi-Rohre müssen nicht so stabil konstruiert werden, wie früher, da sie von dem Turm gut abgestützt werden. Eine Normung für den Durchsatzbereich bis

100.000 m /h würde etwa 5-8 Grundtypen ergeben, wodurch sich die Fertigung weiter vereinfacht.

Zur Verdeutlichung zeigt Fig. II eine Draufsicht auf den in der Ebene 22 geschnittenen Apparat. 5 ist die Wand des geschnittenen Diffusors. 6 bezeichnet die Wand des Prallgefäßes 8 und 9 bezeichnen den Raum für die Gasströmung und 16 die Turmwand.

Claims (1)

1. - 6 -
   fa'^k η β ρ r u ο h

   Zweis+ufige Gasreinigungsanlage in Turmbauweise, ausgerüstet mit 2 hintereinandergeschalteten Venturi-Scrubbern, wobei - in Richtung der Gasströmung gesehen - im ersten Venturi-Scrubber die Waschflüssigkeit, vorzugsweise Wasser, in der Nähe des Gaseintritts mit Hilfe eines Überlaufes auf die Wand des konvergenten Teiles aufgegeben wird und evtl. ein Teil derselben zusätzlich durch einzelne Düsen etwa quer zum Gasstrom in die Kehle des Venturirohres eingespritzt wird, während im zweiten, sogenannten Pease-Anthony Venturi-Scrubber die Waschflüssigkeit, vorzugsweise Wasser, durch einzelne Düsen etwa quer zum Gasstrom in die Kehle des Venturi-Scrubbera eingespritzt wird, die zusätzlich mit beweglichen Klappen zur Anpassung der Gasgeschwindigkeit an unterschiedliche Gasmengen ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der erste, d.h. der Vorreinigungs—Venturi-Scrubber mit darunter angeordnetem Prallgefäß in einem turmartigen Mantelrohr über dem zweiten, d.h. dem Feinstreinigungs-Pease-Anthony Venturi-Scrubber mit darunter befindlichem Schaufelseparator angeordnet ist.