DE69003108T2

DE69003108T2 - DEVICE IN GAS PURIFICATION PLANTS FOR PREVENTING THE DRAINING OF UNCLEANED GAS WHEN CHANGES IN THE DIRECTION OF THE GAS FLOW.

Info

Publication number: DE69003108T2
Application number: DE90917830T
Authority: DE
Inventors: Ake Kaellstrand
Original assignee: Adtec AB
Current assignee: Adtec AB
Priority date: 1989-06-28
Filing date: 1990-06-25
Publication date: 1994-01-27
Anticipated expiration: 2010-06-26
Also published as: DE69003108D1; ATE93953T1; SE463940B; SE8902328L; EP0479937A1; WO1991000477A1; EP0479937B1; SE8902328D0; AU5951390A

Abstract

The invention relates primarily to gas purifying installations operating with reversal of the flow direction and having a double-purpose channel system, i.e. one which upon operation in one through-flow direction forms the inlet channel feeding polluted gas into the installation and upon operation in the opposite flow direction forms the purified gas discharging channel. In accordance with the invention polluted gas is prevented from being discharged into the atmosphere during and immediately after reversal of the flow direction by flushing the purifying installation with fresh air or other clean gas for a predetermined period of time.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gasreinigungsanlage, die mit Umkehr der Gasdurchströmungsrichtung arbeitet, insbesondere eine Anordnung, mittels welcher verunreinigtes Gas, das wegen der Umkehr der Gasströmungsrichtung unbehandelt bleibt, daran gehindert wird, die Umwelt zu erreichen.The present invention relates to a gas purification system that operates by reversing the gas flow direction, in particular to an arrangement by means of which contaminated gas that remains untreated due to the reversal of the gas flow direction is prevented from reaching the environment.

Die Erfindung betrifft z.B. den in der SE-A-441 623 beschriebenen Typ von Gasreinigungsanlage. Bei dieser Art von Reinigungsanlage bewegt sich das zu behandelnde Gas durch die Anlage wechselweise in entgegengesetzten Richtungen. Der Richtungswechsel wird gewöhnlich mittels eines Umschaltventils durchgeführt, das derart beschaffen ist, dass behandeltes herausströmendes Gas und unbehandeltes hineinströmendes Gas abwechselnd durch die Ventilkammern strömen. Dies bedeutet jedoch, dass, wenn die Gasströmungsrichtung wechselt, unbehandeltes Gas in die umgebende Atmosphäre ausgetragen wird, ohne die Behandlungszone der Reinigungsanlage passiert zu haben, falls keine speziellen Mittel vorhanden sind, um dies zu verhindern.The invention relates, for example, to the type of gas purification plant described in SE-A-441 623. In this type of purification plant, the gas to be treated moves through the plant alternately in opposite directions. The change of direction is usually carried out by means of a change-over valve designed such that treated outgoing gas and untreated incoming gas alternately flow through the valve chambers. However, this means that when the gas flow direction changes, untreated gas is discharged into the surrounding atmosphere without having passed through the treatment zone of the purification plant, unless special means are present to prevent this.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Hauptaufgabe zugrunde, eine wirksame, einfach aufgebaute Anordnung zu schaffen, mittels welcher unbehandelte Gase zwangsläufig daran gehindert werden, bei der Umkehr der Gasdurchströmungsrichtung durch die Reinigungsanlage in die Atmosphäre zu gelangen.The main object of the present invention is to create an effective, simply constructed arrangement by means of which untreated gases are inevitably prevented from entering the atmosphere when the gas flow direction through the cleaning system is reversed.

Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass vor der Umkehr der Gasrichtung saubere Luft oder ein anderes sauberes Gas dazu gebracht wird, zu dem wirksamen Teil der Anlage zu strömen, um den Teil der Anlage, der vor der Umkehr der Gasrichtung als Einlass dient und nach der Umkehr der Gasrichtung als Auslass dient, zeitweilig zu füllen.According to the invention, this object is achieved in that, before the reversal of the gas direction, clean air or another clean gas is caused to flow to the effective part of the system in order to temporarily fill the part of the system which serves as an inlet before the reversal of the gas direction and serves as an outlet after the reversal of the gas direction.

Dies kann mit einer Einheit gemäss der Erfindung durchgeführt werden, die für Gasreinigungsanlagen vorgesehen ist, die mit Umkehr der Gasdurchströmungsrichtung arbeiten und ein Doppelzweck-Kanalsystem aufweisen, das beim Betrieb in der einen Strömungsrichtung den Einlasskanal bildet, welcher der Anlage verunreinigtes Gas zuführt, und bei Betrieb in der entgegengesetzten Strömungsrichtung den Auslasskanal bildet, welcher gereinigtes Gas aus der Anlage austrägt, wobei die Einheit im Einlasskanal angebracht ist und eine Einlasskammer, eine Auslasskammer und ein Mehrkanalsystem umfasst, das zwischen der Einlass- und Auslasskammer angeordnet ist und zumindest zwei Kanäle umfasst, während im Inneren der Einlasskammer ein Ventilmittel angeordnet ist, das je nach seiner Position das in den Einlasskanal eintretende Gas in den einen oder den anderen der beiden Kanäle lenkt.This can be done with a unit according to the invention, which is intended for gas purification plants that operate with reversal of the gas flow direction and have a dual-purpose duct system that when operating in one flow direction, forms the inlet channel which supplies contaminated gas to the plant, and when operating in the opposite flow direction, forms the outlet channel which discharges purified gas from the plant, the unit being mounted in the inlet channel and comprising an inlet chamber, an outlet chamber and a multi-channel system arranged between the inlet and outlet chambers and comprising at least two channels, while inside the inlet chamber there is arranged a valve means which, depending on its position, directs the gas entering the inlet channel into one or the other of the two channels.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist jetzt anhand der beigefügten Zeichnungen unten näher beschrieben. Es zeigenAn embodiment of the invention is now described in more detail below with reference to the accompanying drawings. They show

Fig. 1 eine Reinigungsanlage, die mit einer Anordnung gemäss der Erfindung versehen ist, unmittelbar vor der Umkehr der Gasströmungsrichtung durch die Reinigungsanlage;Fig. 1 shows a cleaning system provided with an arrangement according to the invention, immediately before the reversal of the gas flow direction through the cleaning system;

Fig. 2 die Anlage unmittelbar nach Beendigung der Umkehr der Durchströmungsrichtung;Fig. 2 the system immediately after completion of the reversal of the flow direction;

Fig. 3 dieselbe Anlage unmittelbar vor der nächsten Umkehr der Durchströmungsrichtung, undFig. 3 the same system immediately before the next reversal of the flow direction, and

Fig. 4 die Anlage unmittelbar nach der zuletztgenannten Umkehr der Durchströmungsrichtung.Fig. 4 the system immediately after the last-mentioned reversal of the flow direction.

Die in den Zeichnungen veranschaulichte Reinigungsanlage, die mit 1 bezeichnet ist, ist von einem an sich bekannten Typ, der z.B. in der SE-A-441 623 beschrieben ist. Die gezeigte Anlage umfasst eine Kammer mit zwei perforierten Wänden 2, die zwischen sich eine Behandlungszone 3 abgrenzen, welche vorzugsweise aus Sand besteht und in welcher Heizelemente 4 untergebracht sind. Die Anordnung umfasst oben und unten Aufsammel- und Durchströmungskammern 5 bzw. 6, mit denen Gaskanäle 7 bzw. 8 verbunden sind. Die Gaskanäle 7, 8 laufen in einem Ventilgehäuse 9 zusammen, in welches ein das Ventilgehäuse mit der umgebenden Atmosphäre verbindender Kanal 10 mündet. Die beiden Kanäle 7 und 8 leiten Gas an die Anlage 1 und von der Anlage weg, je nach der Position, in der ein Ventilmittel 11 im Ventilgehäuse 9 eingestellt ist.The cleaning plant illustrated in the drawings, which is designated 1, is of a type known per se, which is described, for example, in SE-A-441 623. The plant shown comprises a chamber with two perforated walls 2, which delimit between them a treatment zone 3, which preferably consists of sand and in which heating elements 4 are accommodated. The arrangement comprises collection and flow chambers 5 and 6 at the top and bottom, to which gas channels 7 and 8 are connected. The gas channels 7, 8 converge in a valve housing 9, into which a channel 10 connecting the valve housing to the surrounding atmosphere opens. The two channels 7 and 8 conduct gas to the plant 1 and from the system, depending on the position in which a valve means 11 is set in the valve housing 9.

In der in den Zeichnungen gezeigten Anlage wird Gas zur Verbrennung der im Gas enthaltenen Verunreinigungen wärmebehandelt. Falls die eigene Verbrennung des Gases nicht ausreicht, um eine genügend hohe Temperatur in der Behandlungszone 3 aufrechtzuerhalten, wird zusätzliche Energie durch die Heizelemente 4 zugeführt, um die Erhöhung der Temperatur zu fördern. Um in der Behandlungszone 3 eine maximale Temperatur aufrechtzuerhalten, wird das Gas dazu gebracht, wechselweise in entgegengesetzten Richtungen die Behandlungszone zu passieren, wobei die Richtung mittels des Ventils 9, 11 umgekehrt wird. In der in Fig. 1 gezeigten Position des Ventils passiert somit unbehandeltes Gas einen Einlasskanal 12, und durch das Ventilgehäuse 9 und den Kanal 7 tritt es in den oberen Sammelbehälter 5 ein, von welchem heraus es durch das Behandlungsbett 3 passiert, wonach das somit behandelte Gas durch den Sammelbehälter 6, den Kanal 8 und das Ventilgehäuse 9 in die umgebende Atmosphäre durch den Auslasskanal 10 herausgetragen wird.In the plant shown in the drawings, gas is heat treated to burn off the impurities contained in the gas. If the gas's own combustion is not sufficient to maintain a sufficiently high temperature in the treatment zone 3, additional energy is supplied by the heating elements 4 to promote the increase in temperature. In order to maintain a maximum temperature in the treatment zone 3, the gas is caused to pass through the treatment zone alternately in opposite directions, the direction being reversed by means of the valve 9, 11. Thus, in the position of the valve shown in Fig. 1, untreated gas passes through an inlet channel 12 and through the valve housing 9 and the channel 7 it enters the upper collection vessel 5, from which it passes through the treatment bed 3, after which the thus treated gas is carried out through the collection vessel 6, the channel 8 and the valve housing 9 into the surrounding atmosphere through the outlet channel 10.

Fig. 3 zeigt das Ventilmittel in der alternativen Einstellposition, in welcher unbehandeltes Gas durch den gemeinsamen Kanal 12, das Ventilgehäuse 9, den Kanal 8 und die Sammelkammer 6 strömt, um das Behandlungsbett 3 zu passieren. Darin behandeltes Gas strömt weiter nach aussen durch die Sammelkammer 5, den Kanal 7, das Ventilgehäuse 9 und wird durch den Auslass 10 zur Atmosphäre ausgetragen. Folglich, falls verunreinigtes, zu behandelndes Gas kontinuierlich durch den Kanal 12 gespeist wird, würde Gas, das unmittelbar nach dem Umschalten des Ventilmittels in den Bereichen am Ventilgehäuse bleibt, d.h. im Kanal, der zeitweilig als Einlasskanal von dem Ventilgehäuse dient, und in dem entsprechenden Sammelbehälter in der Behandlungskammer, in unbehandeltem Zustand die Atmosphäre erreichen, weil nach dem Umschalten diese Bereiche des Systems als Auslasskanäle dienen werden und folglich das in diesen Bereichen vorhandene Gas die Behandlungszone 3 der Reinigungsanlage noch nicht erreicht hat.Fig. 3 shows the valve means in the alternative setting position, in which untreated gas flows through the common channel 12, the valve housing 9, the channel 8 and the collection chamber 6 to pass the treatment bed 3. Gas treated therein flows further outward through the collection chamber 5, the channel 7, the valve housing 9 and is discharged to the atmosphere through the outlet 10. Consequently, if contaminated gas to be treated is continuously fed through the channel 12, gas remaining immediately after switching the valve means in the areas on the valve housing, i.e. in the channel temporarily serving as inlet channel from the valve housing and in the corresponding collection container in the treatment chamber, would reach the atmosphere in an untreated state, because after switching these areas of the system will serve as outlet channels and consequently the Gas present in these areas has not yet reached treatment zone 3 of the cleaning plant.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, solches Ausströmen von unbehandeltem Gas zu verhindern, und zu diesem Zweck ist eine Anordnung geschaffen, die allgemein aus einer Zusatzeinheit 13 besteht, die in dem gemeinsamen Einlass 12 zum Ventilgehäuse 9 angebracht ist. Die Zusatzanordnung besteht aus einem Kanalsystem mit einer Einlasskammer 14, einer Auslasskammer 15 und einem Mehrkanalsystem, das zwischen der Einlass- und Auslasskammer angeordnet ist und zumindest zwei Kanäle 16 und 17 umfasst. Selbstverständlich könnten die beiden Kanäle in Form von zwei Gruppen von Kanälen 16 bzw. 17 auftreten. Im Inneren der Einlasskammer ist ein Klappenventil 18 angebracht, das je nach seiner Position das in den gemeinsamen Kanal 12 eintretende Gas in das eine oder das andere der beiden Kanalsysteme 16 oder 17 lenkt. Die Auslasskammer 15 dient dazu, das aus den beiden Kanalsystemen 16, 17 ausgetragene Gas in den gemeinsamen Einlasskanal 12 zum Ventilgehäuse 9 zu lenken. Im Abstand von den Auslassenden der beiden Kanäle 16, 17, vorzugsweise im Eintrittsbereich der beiden Kanäle, sind Frischluft-Eintrittskanäle 19 bzw. 20 vorgesehen, deren Durchflussquerschnitt im Verhältnis zum Rest der Kanäle 16, 17 relativ beschränkt ist. Druckerhöhende Vorrichtungen, wie beispielsweise Gebläse oder ähnliche Mittel, können mit den Eintrittskanälen 19, 20 verbunden sein.The invention has for its object to prevent such outflow of untreated gas and for this purpose an arrangement is provided which generally consists of an additional unit 13 which is mounted in the common inlet 12 to the valve housing 9. The additional arrangement consists of a channel system with an inlet chamber 14, an outlet chamber 15 and a multi-channel system which is arranged between the inlet and outlet chambers and comprises at least two channels 16 and 17. Of course, the two channels could be in the form of two groups of channels 16 and 17 respectively. A flap valve 18 is mounted inside the inlet chamber which, depending on its position, directs the gas entering the common channel 12 into one or the other of the two channel systems 16 or 17. The outlet chamber 15 serves to direct the gas discharged from the two channel systems 16, 17 into the common inlet channel 12 to the valve housing 9. At a distance from the outlet ends of the two channels 16, 17, preferably in the inlet area of the two channels, fresh air inlet channels 19 and 20 are provided, the flow cross-section of which is relatively limited in relation to the rest of the channels 16, 17. Pressure-increasing devices, such as fans or similar means, can be connected to the inlet channels 19, 20.

Im Betrieb arbeitet die Anordnung wie folgt. In der in Fig. 1 gezeigten Position der Klappenventile 11 und 18 wird das durch den Kanal 12 strömende, verunreinigte Gas das Kanalsystem 16, die Auslasskammer 15, das Ventilgehäuse 9, den Kanal 7 und die Sammelkammer 5 bis zur Behandlungszone 3 und von da aus weiter die Sammelkammer 6, den Kanal 8, das Ventilgehäuse 9 passieren, um in gereinigtem Zustand durch den Auslass 10 der Atmosphäre zugeführt zu werden. Inzwischen wird das Kanalsystem 17 durch den Lufteinlass 20 mit Frischluft versehen, die das Kanalsystem füllt, während das im Kanalsystem 17 früher vorhandene, verunreinigte Gas durch die Auslasskammer 15 in den Kanal 12 eingebracht wird.In operation, the arrangement works as follows. In the position of the flap valves 11 and 18 shown in Fig. 1, the contaminated gas flowing through the channel 12 will pass through the channel system 16, the outlet chamber 15, the valve housing 9, the channel 7 and the collection chamber 5 to the treatment zone 3 and from there through the collection chamber 6, the channel 8, the valve housing 9 to be discharged in a purified state to the atmosphere through the outlet 10. Meanwhile, the channel system 17 is supplied with fresh air through the air inlet 20, which channel system, while the contaminated gas previously present in the channel system 17 is introduced into the channel 12 through the outlet chamber 15.

Beim Umschalten des Ventils 11, um die Gasströmungsrichtung durch die Anlage 1 zu wechseln, wird auch die Position des Ventils 18 umgekehrt, was bedeutet, dass, wie in Fig. 2 gezeigt, das verunreinigte Gas stattdessen das Kanalsystem 17 und die Auslasskammer 15 in das Ventilgehäuse passieren wird, während das Kanalsystem 16 mit durch den Einlass 19 eintretender Frischluft sukzessiv gefüllt wird und das im Kanalsystem 116 bleibende, verunreinigte Gas sukzessiv in die Anlage 1 hineinströmt, während die Frischluft nach und nach das Kanalsystem 16 füllt.When switching the valve 11 to change the gas flow direction through the system 1, the position of the valve 18 is also reversed, which means that, as shown in Fig. 2, the contaminated gas will instead pass through the duct system 17 and the outlet chamber 15 into the valve housing, while the duct system 16 is successively filled with fresh air entering through the inlet 19 and the contaminated gas remaining in the duct system 116 successively flows into the system 1, while the fresh air gradually fills the duct system 16.

Fig. 3 zeigt die Position, wo das ganze Kanalsystem 16 mit relativ langsam einströmender Frischluft gefüllt ist. Dies kann dazu führen, dass etwas Frischluft den verunreinigten Gasen in die Anlage folgen wird, auch nachdem das zugehörige Kanalsystem mit Frischluft gefüllt worden ist, falls es noch etwas dauert, bevor eine Umkehr der Strömungsrichtung stattfindet. Aufgrund der langsamen Einströmung von Frischluft wegen der verhältnissmässig engen Eintrittskanäle 19 bzw. 20 stellt dies keinen besonderen Nachteil im System dar. Das Volumen der Kanalsysteme 16, 17 sollte aber genügend sein, um die darin enthaltene Frischluft durch die ganze Reinigungsanlage 1 strömen zu lassen, bevor das Klappenventil 11 umgeschaltet wird. Dies bedeutet, dass kein verunreinigtes, unbehandeltes Gas in denjenigem Bereich des Systems bleiben wird, der nach dem Umschalten als Austrittskanal dienen wird. Dies bedeutet auch, dass das Umschalten des Ventils 18 soviel früher als das Umschalten des Ventils 11 stattfinden sollte, um das Füllen der Anlage 1 mit Frischluft oder einem anderen, durch die Eintrittskanäle 19, 20 zugeführten, sauberen Gas zu gestatten, bevor das Ventil 11 umgeschaltet wird. Mit anderen Worten ist das Spülen der Anlage gestattet, bevor die Strömungsrichtung umgekehrt wird. Das Volumen der Kanalsysteme 16, 17 sollte auch nicht zu gross sein, weil eine unnötigerweise langsame Durchströmung von Frischluft in der Reinigungsanlage 1 zu einer unnötigen Kühlung führt. Dies ist besonders riskant, wenn die Abstände zwischen den Richtungswechseln kurz sind.Fig. 3 shows the position where the entire duct system 16 is filled with relatively slowly flowing fresh air. This may result in some fresh air following the contaminated gases into the system even after the associated duct system has been filled with fresh air, if it takes some time before a reversal of the flow direction takes place. Due to the slow inflow of fresh air due to the relatively narrow inlet ducts 19 and 20, respectively, this does not represent a particular disadvantage in the system. The volume of the duct systems 16, 17 should, however, be sufficient to allow the fresh air contained therein to flow through the entire cleaning system 1 before the flap valve 11 is switched. This means that no contaminated, untreated gas will remain in the area of the system which will serve as the outlet duct after the switchover. This also means that the switching of the valve 18 should take place much earlier than the switching of the valve 11 to allow the filling of the system 1 with fresh air or another clean gas supplied through the inlet channels 19, 20 before the valve 11 is switched. In other words, the flushing of the system is permitted before the flow direction is reversed. The volume of the Duct systems 16, 17 should also not be too large because an unnecessarily slow flow of fresh air in the cleaning system 1 leads to unnecessary cooling. This is particularly risky if the distances between the changes of direction are short.

Andere Mittel als die oben beschriebenen könnten verwendet werden, um die Anlage 1 vor der Umkehr der Strömungsrichtung mit Frischluft oder einem anderen sauberen Gas sauberzuspülen. Gemäss der in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsform ist die Zusatzanordnung 13 als Kanalsystem ausgebildet, und in der obigen Beschreibung wird ein Kanalsystem erwähnt, aber es ist selbstverständlich möglich, die von den Kanälen gebildeten Kammern in anderer Weise anzuordnen. Auch andere Arten von Behältern können wechselweise mit Frischluft und verunreinigtem Gas gefüllt werden und wechselweise mit dem gewöhnlichen Einlass zur Reinigungsanlage parallelgeschaltet werden.Other means than those described above could be used to flush the system 1 with fresh air or another clean gas before reversing the flow direction. According to the embodiment illustrated in the drawings, the additional arrangement 13 is designed as a duct system, and in the above description a duct system is mentioned, but it is of course possible to arrange the chambers formed by the ducts in a different way. Other types of containers can also be alternately filled with fresh air and contaminated gas and alternately connected in parallel with the ordinary inlet to the cleaning system.

Claims

1. Gas purification plant, preferably of the combustion type, which operates with reversal of the gas flow direction and has a dual-purpose channel system which, when operating in one flow direction, forms the inlet channel which supplies contaminated gas to the plant and, when operating in the opposite flow direction, forms the outlet channel which carries purified gas out of the plant, characterized by a unit (13) mounted in the inlet channel (12) which comprises an inlet chamber (14), an outlet chamber (15) and a multi-channel system which is arranged between the inlet and outlet chambers and comprises at least two channels (16, 17), while inside the inlet chamber (14) a valve means (18) is arranged which, depending on its position, directs the gas entering the inlet channel (12) into one or the other of the two channels (16, 17).

2. System according to claim 1, characterized in that the valve means is a changeover valve (18) mounted in the inlet end of the parallel channels, and that fresh air inlet channels (19, 20) are provided at a distance from the outlet ends of the two channels (16, 17), preferably in the inlet region of the two channels.

3. System according to claim 2, characterized in that means for compensating the pressure ratio in the fresh air inlet channels (19, 20) and the parallel channels (16, 17) are provided.