DE69500596T2

DE69500596T2 - Vorrichtung zur Reinigung von Rauchgasen aus Abfallverbrennungsanlagen

Info

Publication number: DE69500596T2
Application number: DE69500596T
Authority: DE
Inventors: Marc Keersmaekers
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-04-11
Filing date: 1995-03-28
Publication date: 1998-02-19
Anticipated expiration: 2015-03-29
Also published as: JPH08278019A; DK0677318T3; EP0677318B1; BE1008259A6; DE69500596D1; EP0677318A1; US5616156A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung stark belasteter Verbrennungsgase aus Müllverbrennungsanlagen, vor deren Eintritt in die Atmosphäre.
Bekannt sind Reinigungseinrichtungen mit Elektrofilter und Mittel zur Nassreinigung der Verbrennungsgase. Ein nicht unbedeutender Nachteil hierbei ist, dass grosse Mengen von Wasser während der Reinigung benötigt werden, das Wasser während der Nassreinigung von Verbrennungsgas Schwermetalle annimmt und wiederum aufbereitet werden muss, bevor es in die Umwelt zurückgelangt.
Ein weiterer Nachteil besteht in dem sehr hohen Anschaffungspreis und den nicht geringen Instandhaltungskosten solcher Einrichtungen.
Um diesen Nachteilen entgegenzuwirken, wurde eine Vorrichtung gemäss den Hauptmerkmahlen der Erfindung, wie in Anspruch 1 der Anmeldung beschrieben, entwickelt. Hierbei wird die Flugasche zusammen mit den Schwermetalen in fester Form von den Verbrennungsgasen getrennt, während die verbleibenden Verbrennungsgase unterkühlt werden, das sich hier gebildete Kondensat zusammen mit den Schwermetallen in flüssiger Form über eine Wasseraufbereitungsanlage abgesondert wird, und die restlichen gesäuberten Verbrennungsgase in die Atmosphäre ausgetrieben werden.
Das Patent US-A-4701212 gibt eine Beschreibung der Abkühlung von Verbrennungsgas zur Absonderung von Hg als Kondensat.
Nachfolgend soll in Form eines Beispiels eine detaillierter Beschreibung einer bevorzugten Vorrichtung entsprechend der Erfindung gegeben werden, ohne dass irgendein Anspruch auf Vollständigkeit erhoben würde. Der Beschreibung liegen die beigefügten Zeichnungen zugrunde.
Abbildung 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch einen Zyklon und den mit ihm verbundenen Wärmeaustauscher;
Abbildung 2 zeigt einen senkrechten Schnitt durch die mit dem Wärmeaustauscher und der Kühlkammer verbundene Gravitationskammer;
Abbildung 3 zeigt einen Schnitt längs der Linie III-III von Abbildung 2.
Abbildung 1 zeigt einen Multizyklon 1 mit einem Isoliermantel 2, an dem ein Rohr 3 angebracht ist, über das die belasteten Verbrennungsgase einer Müllverbrennungsanlage, in der jede Art von Abfall verbrannt wird, in den Multizyklon gelaägen. Hier wird ein Grossteil der Flugasche von den Verbrennungsgasen abgesondert und über das Auslassrohr 4 unterhalb des Multizyklons entfernt. Die teilweise gereinigten Verbrennungsgase gelangen zu einem Auffangrohr 5 am Multizyklon, das an einem weiteren Rohr 5' mit einer seitlichen Abbiegung 13 und einem Dehnungsausgleicher 6 angeschlossen ist, zur Abtrennung der aufbereiteten Verbrennungsgase und Beförderung zu einem Wärmeaustauscher 7 mit einem Isoliermantel 8. Die Eintrittstemperatur der Verbrennungsgase liegt bei ca. 250ºC, während diese den Wärmeaustauscher bei ca. 55ºC über ein Rohr 9 verlassen. Auf dieser Ebene verfügt der Wärmeaustauscher über ein axiales Rohrsystem 10 zur Abkühlung der Verbrennungsgase von 250ºC sowie über ein radiales Rohrsystem 11 zur Erwärmung der gereinigten Verbrennungsgase auf 100º-110ºC, sowie über ein zweites radiales Rohrsystem 12 mit einem Ventilator 14 zur Regulierung der Temperatur der Verbrennungsgase auf 55ºC. Der Ausgang des radialen Rohrsystems 11 verfügt an dem einen Ende über ein zu einem Kamin 16 hin verlaufendes Auslassrohr 15, an dem anderen über ein Rohr 17 mit einem Verbrennungsgasventilator 18, so dass die durch die nachstehend beschriebene Vorrichtung abgekühlten und gereinigten Verbrennungsgase zu dem radialen Roh rsystem 11 des Wärmeaustauschers 7 gelangen, zwecks Abkühlung der vom Multizyklon 1 kommenden Verbrennungsgase. An einem ringförmigen Rohrsystem 19 im untersten Bereich einer zylindrischen Gravitationskammer 20 mit Isoliermantel 21 ist ein Rohr 9 angeschlossen. Das ringförmige Rohrsystem ist durch in der Wand der Gravitationskammer 22 angebrachte Offnungen 22 mit der Gravitationskammer verbunden. Der Boden 23 der Gravitationskammer zeigt zur Mitte hin, wo sich eine hohle Säule 24 befindet. Ein doppelarmiger Abstreifer 25 ist so angebracht, dass er um diese hohle Säule und auf den Boden 23 zu drehen kann. An jedem Ende des Abstreifers befinden sich Antriebsräder 26, die von einem auf dem Abstreifer angebrachten Elektromotor 27 kurz in Gang gesetzt werden und in einer an der Innenseite der Wand der Gravitationskammer angebrachten Schiene 28 laufen.
Die Festpartikel setzen sich von den die Graviationskammer 20 durch die Offnungen 22 bei einer virtuellen Geschwindigkeit von 3 mm pro Sekunde erreichenden Verbrennungsgasen durch Gravitation auf dem Boden 23 besagter Kammer ab. Der Isoliermantel 21 verhindert eine Abkühlung und Kondensierung der Verbrennungsgase. Der sehr langsam drehende Abstreifer 25 befördert die abgelagerte, feste Schwermetalle enthaltende Flugasche zur Mitte des Bodens 23 der Gravitationskammer 20, bevor sie von einem Absaugrohr 29 mit Drehverschluss 30, zur Verhinderung des Eindringens von Schwaden, entfernt wird. Der obere Teil der hohlen Säule 24 besitzt Offnungen 31, so dass die Verbrennungsgase iiber die Säule 24 nach unten in die Kühikammer 33 gelangen, wo eine starke Abkühlung bis ca. -1ºC erfolgt. Bei dieser Temperatur kommt es zur Kondensierung von Säurezusammensetzungen wie HCl, Hf und SO2 oder Schwermetallen in Gasphase, wobei das Kondensat über den schrägen Boden 34 der Kühlkammer 33 in einem Sammelbehälter 35 aufgefangen wird. Von hier aus gelangt das Kondensat durch eine Eintauchpumpe 36 und eine Roh rleitung 37 zu einer Wasseraufbereitungsanlage. Besagte Abkühlung wird durch die Anbringung verschiedener Kühlelemente 38 im oberen Bereich der Kühlkammer 33 erreicht, denen Kühlgeräte 40 zugeordnet sind, die sich zwischen der Gravitationskammer 20 und der Kühlkammer 33 befinden. Die hieraus entstehende Wärme kann zur Aufwärmung weiterer Bereiche benutzt werden. Zur Verhinderung eines Frierens des Kondensats können Heizelemente 41 in besagten Boden 34 eingefügt werden. Die restlichen gesäuberten Verbrennungsgase werden durch die in der Wand der Kühlkammer 34 angebrachten Offnungen 42 weiterbefördert, die in einem ringförmigen Rohrsystem 43 enden, abseits von dem hierfür vorgesehenen Rohr 17, durch das die gereinigten Gase über den Wärmeaustauscher 7 und den Kamin 16 in die Atmosphäre gelangen.
Es braucht nicht erwähnt zu werden, dass Typ, Anordnung, Form und Masse der oben beschriebenen Teile je nach Bedarf abweichen können, und dass die oben beschriebene Vorrichtung weitere Zusätze zur Verbesserung ihrer konkreten Funktionsweise erhalten kann.

Claims

1.- Vorrichtung zur Reinigung der Verbrennungsgase aus Müllverbrennungsanlagen, bestehend aus einem Multizyklon (1), der einen Grossteil der Flugasche der Verbrennungsgase auffängt und an besagter Verbrennungsanage angeschlossen ist; einem mit besagtem Multizyklon (1) verbundenen Wärmeaustauscher (7), der die Temperatur, die aus den Verbrennungsgasen resultiert, die vom Multizyklon aufgefangen werden, reduziert und die gesäuberten Verbrennungsgase wieder aufwärmt, einer mit besagtem Wärmeaustauscher (7) verbundenen Gravitationskammer (20), die die Geschwindigkeit der eintretenden Verbrennungsgase reduziert und eine Sciiweretreiinung und -ausscheidung der Flugasche aus den Verbrennungsgasen ermöglicht; einem Abstreifer (25), der über dem Boden (23) der besagten Gravitationskammer angebracht ist und die in der Gravitationskammer abgesetzte Flugasche einfängt und entfernt; Antriebsinechanismen (26-27) zum Antrieb des besagten Abstreifers; einem Absaugrohr (29), das im Boden (23) der besagten Gravitationskammer (20) installiert is und für die Entfernung der Flugasche sorgt; einem Auslass (24) mit Offnungen (31) in der besagten Gravitations kammer, der die aufsteigenden Verbrennungsgase hinausbefördert; einer mit besagter Gravitationskammer (20) verbundenen Kühlkammer (33) mit Kühlelementen (38), die die eintretenden Verbrennungsgase abkühlt; Heizeementen (41) in der Kühlkammer (33) zur Extraktion eines Kondensats aus den erstarrten Verbrennungsgasen; einem Auffangbecken (35) im Unterboden (34) der Kühlkammer (33) zur Aufnahme des Kondensats; einer Pumpe (36) zur Entfernung des im Auffangbecken (35) befindlichen Kondensats zu einer Wasseraufbereitungsanlage, sowie einem nut der Kühlkammer (33) verbundenen Exhaustor (17-42) zur Entfernung der aufbereiteten und abgekühlten Verbrennungsgase in der Kühlkammer.

2.- Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (3) des Multizyklons (1), das an der Verbrennungsanlage abgeschlossen ist, über ein Verteilrohr mit dem Multizyklon verbunden ist, der Multizyklon unterhalb einen Auslass (4) hat, zur Entfernung eines Grossteils der Flugasche der Verbrennungsgase, oberhalb an einem Auffangrohr sowie einem Rohr (5') mit einem Dehnungsausgleicher (6) angeschlossen ist, zur Beförderung der Verbrennungsgase zum Wärmeaustauscher (7), wo der Multizyklon mit einem Isoliermantel (2) versehen ist.

3.- Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeaustauscher (7) mit einem axialen Rohrsystem (10) und einem radialen Rohrsystem (11) ausgestattet ist, bei Verbindungen zum Auslassrohr (17) der Kühlkammer (33) sowie zum Abzug (16) der Vorrichtung, der Wärmeaustauscher oben am Multizyklon (1) und unten an der Gravitationskaminer (20) angeschlossen ist, wo der Wärmeaustauscher über ein weiteres radiales Rohrsystem (12) mit einem Ventilator (14) verfügt.

4.- Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gravitationskammer (20) mit einem Isoliermantel (21) zur Verhinderung von Kondensation versehen ist.

5.- Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (23) der Gravitationskammer (20) leicht zur Mitte hin zeigt, und dass der Auslass im Boden der Gravitationskammer eine Offnung mit Absaugrohr (29) darstellt, das sich in besagtem Mittelpunkt befindet und mit einem Drehverschluss (30) zur Verhinderung des Eindringens von Schwaden versehen ist.

6.- Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstreifer (25) einen doppelten Arm hat, der so installiert ist, dass er um eine hohle Säule (24) mit Offnungen (31) dreht, die ihrerseits die Verbindung zwischen der Gravitationskammer (20) und der Kühlkammer (33) herstellen, die nicht eingespannten Enden des Arms jeweils iiber zwei Antriebsräder (26) verfügen, die von einem Elektromotor (27) in Gang gesetzt werden, die Räder ferner in einer an der Innenseite der Wand der Gravitationskammer (20) angebrachten Schiene (28) laufen.

7.- Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Teil der Gravitationskammer (20) über ein ringförmiges Rohrsystem (19) verfügt, das mit dem Wärmeaustauscher (7) verbunden ist und Offnungen (22) aufweist, die durch die Wand der Gravitationskammer gehen.

8.- Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gravitationskammer (20) über der Kühlkammer angebracht ist, und dass zwischen beiden Kammern ein Raum (39) zur Installation der Kühlgeräte (110) für die Kühlelemente (38) in der Köhlkammer (33) vorhanden ist.

9.- Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand der Kühlkammer (33) über ein ringförmiges Rohrsystem (43) verfügt, das über die Offnungen (42) in der Wand mit der Kühlkammer verbunden ist, das Rohrsystem selbst mit dem Auslassrohr (17) zur Entfernung der gesäuberten und abgekühlten Verbrennungsgase verbunden ist.

10.- Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterboden (34) der Kühlkammer (33) zum Auffangbecken (35) im Unterboden zeigt.

11.- Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Auffangbecken (35) mit einer Eintauchpumpe (36) zur Entfernung des angesammelten Kondensats versehen ist.

12.- Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleleinente (38) sich in dein oberen Teil der Külilkammer (33) befinden.

13.- Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeemente (41) sich im Unterboden (34) der Kühlkammer (33) befinden.