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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung
zur Naßentschwefelung von Abgasen und ein Verfahren zur
Naßentschwefelung von Abgasen, das diese Vorrichtung verwendet.
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Es wird zuerst eine Ausführungsform einer herkömmlichen
Vorrichtung zur Naßentschwefelung von Abgasen und ein Verfahren
zur Naßentschwefelung von Abgasen unter Verwendung dieser
Vorrichtung mit Bezug auf Fig. 17 beschrieben.
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Ein in einen Absorptionsturm 51 eingeleitetes
Verbrennungsabgas A wird mit einer Absorptionslösung in Berührung gebracht,
die über eine Umwälzpumpe 53 und eine vom
Absorptionslösungstank 52 ausgehende Umwälzleitung 54 durch eine Düse 55
gesprüht wird, wodurch SO&sub2; im Verbrennungsabgas A absorbiert
und durch die Absorptionslösung 56 entfernt wird. Das so
behandelte Abgas wird dann als entschwefeltes Abgas B aus dem
System abgeleitet.
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Bei der vorerwähnten herkömmlichen Vorrichtung zur
Naßentschwefelung von Abgasen muß zum Sprühen der Absorptionslösung
die Lösung unter Verwendung einer Pumpe o.dgl. hochgepumpt
werden. Deshalb sind einige Vorrichtungen und zusätzliche
Energie nötig, und die Vorrichtung muß hoch sein.
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Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung zur
Naßentschwefelung von Abgasen, durch die die vorerwähnten
Schwierigkeiten der herkömmlichen Technik beseitigt werden
können, und die weder die Vorrichtungen zum Hochpumpen der
Absorptionslösung noch die zusätzliche Energie erfordert und
die Verringerung der Höhe der Vorrichtung ermöglicht. Die
vorliegende Erfindung schafft auch ein Verfahren zur
Naßentschwefelung von Abgasen unter Verwendung dieser Vorrichtung.
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Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung zur
Naßentschwefelung von Abgasen mit einem Gehäuse, einer im
unteren Teil des genannten Gehäuses gespeicherten
Absorptionslösung und einer Trennplatte, deren unterer Endabschnitt in die
Absorptionslösung eintaucht und deren oberer Abschnitt einen
Rauchzug, der oberhalb der Oberfläche der genannten
Absorptionslösung angeordnet ist, unterteilt. Die vorliegende
Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Naßentschwefelung von
Abgasen bereit mit den Arbeitsschritten der Einleitung eines
unbehandelten Verbrennungsgases in die Vorrichtung zur
Naßentschwefelung von Abgasen aus einem Raum oberhalb einer der
beiden Teile einer durch eine Trennplatte geteilten
Absorptionslösung, der Senkung des unteren Endabschnitts der
Trennplatte in die Lösung, damit das Abgas mit der Lösung in
Berührung gebracht wird und dann der Ableitung des Gases durch
einen Raum oberhalb des anderen Teils der durch die Trenn-
Platte geteilten Absorptionslösung.
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In der vorliegenden Erfindung ist die Trennplatte so
angeordnet, daß das Verbrennungsabgas in die Absorptionslösung im
Absorptionslösungstank eingeleitet werden kann, wodurch das
Verbrennungsabgas mit der Absorptionslösung in Berührung
gebracht und SO&sub2; aus dem Verbrennungsabgas entfernt wird. Daher
kann die zu entfernende Menge SO&sub2; (Entschwefelungsverhältnis)
und die Menge des zu behandelnden Abgases einfach durch
Veränderung der Anordnungsbedingungen und der Gestalt der
Trennplatte neu eingestellt werden, wie im folgenden beschrieben
wird.
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(1) Die Berührungszeit zwischen Gas und Lösung kann durch
Ändern der Eintauchtiefe der Trennplatte in die
Absorptionslösung eingestellt werden.
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(2) Die Länge der unteren Kantenlinie der Trennplatte, an die
das Verbrennungsabgas geleitet wird, kann durch Falten oder
Biegen des unteren Endabschnitts der Trennplatte eingestellt
werden.
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(3) Die Größe der Blasen in der Absorptionslösung o.dgl. kann
dadurch verändert werden, daß der untere Rand in Sägezahnform
gestaltet wird und daß die Form und die Größe der Sägezähne
oder die Dicke des Randabschnitts abgeändert werden, wodurch
der Wirkungsgrad der Berührung eingestellt werden kann.
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Erfindungsgemäß sind weder Vorrichtungen noch Energie zum
Hochpumpen der Absorptionslösung erforderlich, und die Höhe
der Vorrichtung kann verringert werden.
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Außerdem kann auch das Entschwefelungsverhältnis und die
Menge der zu behandelnden Verbrennungsabgase relativ einfach
durch die Änderung der Gestalt und der Größe der Trennplatte
und durch Ändern der Eintauchtiefe der Trennplatte in die
Absorptionslösung eingestellt werden.
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Um den Gasstrom gleichförmig zu machen, das
Entschwefelungsverhältnis zu stabilisieren und Druckschwankungen zu
eliminieren, kann erfindungsgemäß die vorerwähnte Vorrichtung zur
Naßentschwefelung von Abgasen auch mit einer Vielzahl von
unterteilungsplatten vorgesehen werden, die die Trennplatte
so queren, daß die untere Kante jeder Unterteilungsplatte an
einer tieferen Stelle als die untere Kante der Trennplatte
sein kann, und so, daß die obere Kante jeder
Unterteilungsplatte an einer höheren Stelle als die Oberfläche der
Absorptionslösung sein kann.
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Mit der mit den vorerwähnten Unterteilungsplatten
ausgestatteten Vorrichtung zur Naßentschwefelung von Abgasen der
vorliegenden Erfindung ist eine Beeinflussung der Turbulenzen
der Absorptionslösungsoberfläche möglich, die beim Einleiten
des Abgas es in die Lösung von einer Seite des durch die
Trennplatte unterteilten Rauchzugs, beim Durchleiten unter
der Trennwand und dem anschließende Ableiten von der
Lösungsoberfläche auf der anderen Seite auftreten können.
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Folglich können die Verschlechterung des
Entschwefelungsverhältnisses und die Druckschwankung beseitigt werden, die der
Unausgeglichenheit des Gasstromes aufgrund der Turbulenzen
der Absorptionslösungsoberfläche zuzuschreiben sind.
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Darüberhinaus kann bei dem Verfahren der vorliegenden
Erfindung zur Vergleichmäßigung des Gasstroms und zur Verhinderung
der Zunahme des Druckverlustes im Gasstrom und der Ablagerung
von Kesselstein, der zur Korrosion der Trennplatte führt,
Wasser intermittierend oder kontinuierlich auf eine Fläche
der Trennplatte oberhalb der Oberfläche der Absorptionslösung
gestrahlt werden.
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Außerdem kann Wasser auch auf die gesamte Fläche der
Trennplatte oberhalb der Absorptionslösung mittels einer
Wasserstrahlvorrichtung gestrahlt werden.
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Durch dieses Bestrahlen der Trennplatte mit Wasser können
erfindungsgemäß im Falle von an der Oberfläche der Trennwand
haftenden Spritzern, die beim Durchströmen des
Verbrennungsgases unter der Trennwand auftreten, diese Spritzer
intermittierend oder kontinuierlich abgewaschen werden. Weiterhin
kann das Anhaften der Spritzer auf vielfache Weise durch den
Betrieb der Wasserstrahlvorrichtung verhindert werden.
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Demgemäß können durch das Bestrahlen der Trennplatte mit
Wasser
solche Schwierigkeiten wie die Unausgeglichenheit des
Gasstromes und die Zunahme des Druckverlustes im Gasstrom,
die dem Kesselstein zuzuschreiben sind, und das Problem des
Freiwerdens von unbehandelten Verbrennungsgasen aufgrund der
Korrosion und Durchlöcherung der Trennplatte beseitigt
werden.
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Fig. 1 zeigt eine Ansicht zur Erläuterung einer vollständigen
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur
Naßentschwefelung von Abgasen;
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Fig. 2 zeigt eine erläuternde Ansicht einer Trennplatte der
Vorrichtung entsprechend Fig. 1 in Richtung der Pfeillinie X-
X;
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Fig. 3 zeigt eine erläuternde Ansicht einer anderen
Trennplatte der Vorrichtung entsprechend Fig. 1 in Richtung der
Pfeillinie X-X;
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Fig. 4 zeigt eine erläuternde Ansicht einer noch anderen
Trennplatte der Vorrichtung entsprechend Fig. 1 in Richtung
der Pfeillinie X-X;
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Fig. 5 zeigt eine erläuternde Ansicht einer Gestalt des
unteren Randes der Trennplatte in der Vorrichtung entsprechend
Fig. 1;
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Fig. 6 zeigt eine erläuternde Ansicht einer anderen Gestalt
des unteren Randes der Trennplatte in der Vorrichtung
entsprechend Fig. 1;
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Fig. 7 zeigt eine erläuternde Ansicht einer noch anderen
Gestalt des unteren Randes der Trennplatte in der Vorrichtung
entsprechend Fig. 1;
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Fig. 8 zeigt eine erläuternde Ansicht eines Mechanismus zur
Einstellung der Eintauchtiefe der Trennplatte in eine
Absorptionslösung in der Vorrichtung entsprechend Fig. 1;
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Fig. 9 zeigt eine erläuternde Ansicht einer anderen
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Fig. 10 zeigt eine Draufsicht auf einen Schnitt entlang der
Linie A-A in Fig. 9;
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Fig. 11 zeigt eine erläuternde Ansicht einer noch anderen
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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Fig. 12 zeigt eine Draufsicht auf einen Schnitt entlang der
Linie B-B in Fig. 11;
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Fig. 13 zeigt eine erläuternde Ansicht einer weiteren
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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Fig. 14 zeigt eine erläuternde Ansicht entlang der Linie C-C
in Fig. 13;
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Fig. 15 zeigt eine erläuternde Ansicht einer Ausführungsform
einer mehrstufigen Wasserstrahlvorrichtung, die in der
vorliegenden Erfindung verwendet werden kann;
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Fig. 16 zeigt eine Ansicht zur Erläuterung des Aufbaus der
mehrstufigen Wasserstrahlvorrichtung entsprechend Fig. 15;
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Fig. 17 zeigt eine erläuternde Ansicht einer Ausführungsform
einer herkömmlichen Vorrichtung zur Naßentschwefelung von
Abgasen.
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit
Bezug auf Fig. 1 bis 8 beschrieben.
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Fig. 1 zeigt die Gesamtansicht einer Vorrichtung der
vorliegenden Erfindung und eine Arbeitsweise derselben. In dieser
Zeichnung ist das Bezugszeichen 1 ein Einlaß-Rauchzug, das
Bezugszeichen 2 ein Auslaß-Rauchzug, 3 eine
Absorptionslösung, 4 eine Trennplatte und 5 eine untere Kante der
Trennplatte. Entsprechend Fig. 1 drückt ein Verbrennungsabgas A
durch seinen Druck eine Oberfläche 6 der Absorptionslösung
auf eine niedrigere Oberfläche 6' derselben. Das Gas A strömt
unter der unteren Kante der Trennplatte 4 hindurch, kommt mit
der Absorptionslösung 3 in Berührung und steigt durch die
Lösung auf, wobei das in dem Verbrennungsabgas A enthaltene SO&sub2;
von der Absorptionslösung absorbiert wird.
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Das entschwefelte Abgas B, aus dem SO&sub2; entfernt wurde, wird
durch die Oberfläche 6" auf der gegenüberliegenden Seite der
durch die Trennplatte 4 unterteilten Absorptionslösung
geleitet und dann aus dem System abgeführt.
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Fig. 2, 3 und 4 zeigen Beispiele für die Gestalt der
Trennplatte 4 entlang der Pfeillinie X-X in Fig. 1. In diesen
Zeichnungen bezieht sich das Bezugszeichen 7 auf eine
Rauchzugswand. Ferner sind Fig. 5, 6 und 7 Schrägansichten, in
denen Beispiele für die Gestalt der unteren Kante der
Trennplatte 4 dargestellt sind.
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Fig. 8 zeigt Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
bei dem die Eintauchtiefe der Trennplatte in die
Absorptionslösung von außerhalb der Vorrichtung eingestellt werden kann.
In diesem Aufbau ist eine Zahnstange 4' an der Trennplatte
angebracht und diese Platte kann an einem Zahnritzel 4"
aufund abwärts bewegt werden. Die Bewegung der Trennplatte kann
mittels einer Fernsteuerung ausgeführt werden.
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Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
mit Bezug auf Fig. 9 bis 12 beschrieben.
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Fig. 9 zeigt die gesamte Anordnung der jeweiligen Bauteile
der vorliegenden Erfindung, und in dieser Zeichnung drückt
das durch den Einlaß-Rauchzug kommende unbehandelte Abgas A
durch seinen Druck eine Oberfläche 13' der Absorptionslösung
auf eine Oberfläche 13 derselben Lösung, wenn kein Gas
durchströmt, und strömt unter einer unteren Kante 16 einer
Trennplatte 15 hindurch und kommt in Gas-Flüssigkeit-Berührung mit
der Absorptionslösung B und geht durch eine Lösungsoberfläche
14 auf der Seite eines Auslaß-Rauchzugs 12, und strömt durch
den Auslaß-Rauchzug 12 und verläßt dann das System als
behandeltes Abgas A'.
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Auf der Seite, auf der das unbehandelte Abgas A eingeleitet
wird, sind eine Vielzahl von die Trennplatte 15 querenden
Unterteilungsplatten 17 so angeordnet, daß eine untere Kante
18 jeder Unterteilungsplatte 17 an einer tieferen Stelle als
eine untere Kante 16 der Trennplatte 15 sein kann und so, daß
eine obere Kante 19 der Unterteilungsplatte 17 an einer
höheren Stelle als die Oberfläche 13 der Absorptionslösung sein
kann. Ebenso sind auf der Seite des Auslaß-Rauchzuges 12 eine
Vielzahl von ähnlichen Unterteilungsplatten 17' so
angeordnet, daß eine untere Kante 18' jeder Unterteilungsplatte 17'
an einer tieferen Stelle als die Oberfläche 14 der
Absorptionslösung sein kann und so, daß ein oberer Endabschnitt 19'
der Unterteilungsplatte 17' an einer höheren Stelle als die
Lösungsoberfläche 14 sein kann.
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Fig. 10 ist eine Draufsicht auf einen Schnitt entlang der
Pfeillinie A-A in Fig. 9.
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Fig. 11 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Trennplatte
15 eine Zickzack-Form aufweist und die Unterteilungsplatten
17 und 17' auf der Abgas-Einlaß- und -Auslaß-Seite so
angeordnet sind, daß sie die Zickzack-Trennplatte 15 an deren
Spitzen queren.
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Fig. 12 zeigt eine Draufsicht auf einen Schnitt entlang der
Pfeillinie B-B in Fig. 11.
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Eine noch andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
wird mit Bezug auf Fig. 13 bis 16 beschrieben.
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Fig. 13 ist eine Ansicht zur Erläuterung der gesamten
Anordnung der vorliegenden Erfindung. Gemäß dieser Zeichnung
drückt das durch einen Einlaß-Rauchzug 21 kommende
unbehandelte Abgas A durch seinen Druck eine Oberfläche 23' der
Absorptionslösung nach unten auf eine Oberfläche 23 der Lösung,
wenn kein Gas hindurchströmt, und strömt unter einer unteren
Kante 26 einer Trennplatte 25 hindurch und kommt in
Gas-Flüssigkeit-Berührung mit der Absorptionslösung B und geht durch
eine Lösungsoberfläche 24 auf der Seite eines
Auslaß-Rauchzuges 22, strömt durch den Auslaß-Rauchzug 22 und verläßt
dann das System als behandeltes Abgas A'. Wenn das
unbehandelte Abgas A unter der unteren Kante 26 der Trennplatte 25
hindurchströmt, und wenn das behandelte Abgas A' aus der
Oberfläche 24 der Absorptionslösung austritt, entstehen
Spritzer und ein Teil der Spritzer haftet an einer
einlaßseitigen Fläche 27 und einer auslaßseitigen Fläche 28 der
Trennplatte 25 an. Um die anhaftenden Spritzer abzuwaschen, sind
Wasserstrahlvorrichtungen 29 angeordnet, die Öffnungen 30
aufweisen, welche gegen die einlaßseitige Fläche 27 bzw.
gegen die auslaßseitige Fläche 28 der Trennplatte gerichtet
sind. Das durch Leitungen 33 zufließende Waschwasser C wird
durch die Öffnungen 30 der Wasserstrahlvorrichtungen 29
intermittierend oder kontinuierlich gegen die einlaßseitige
Fläche 27 und die Fläche 28 der Trennplatte 25 gestrahlt. In
Fig. 13 bezeichnet das Bezugszeichen 31 eine
Antriebsvorrichtung der Trennplatte und das Bezugszeichen 32 ein
Abdichtungsmaterial.
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Fig. 14 zeigt eine Ausführungsform der
Wasserstrahlvorrichtung
29, mit Blickrichtung entsprechend der Pfeillinie C-C in
Fig. 13.
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Fig. 13 und 14 zeigen Ausführungsformen, bei denen das
Waschwasser C in einem großen Bereich aufsteigend/fallend
gestrahlt wird.
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Fig. 15 zeigt eine Ausführungsform der mehrstufigen
Wasserstrahlvorrichtung 29, die in Richtung der Pfeillinie E-E
strahlen kann.
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Fig. 16 ist eine Ansicht zur Erläuterung des Aufbaus von
Antriebsgliedern in Fig. 15, und in dieser Zeichnung ist ein
Rand 29' jeder Wasserstrahlvorrichtung 29 an ein
Verbindungsstück 35 befestigt, und dieses Verbindungsstück 35 ist
mit einer Stange 34 verbunden, die mit einer
Antriebsvorrichtung 36 verbunden ist. Diese Antriebsvorrichtung 36 wird in
der Richtung der Pfeillinie D-D aus- und eingefahren, um die
Wasserstrahlvorrichtung 29 in Richtung der Pfeillinie E-E zu
bewegen.