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Verfahren und Anlage zum Au,fbereiten von Rauchgas
Durch die Erfindung
soll erreicht werden, daß Rauchgas nur nach Trocknung, Kühlung und Entstaubung als
Schutzgas für explosionsgefährdete Behälter verwendet wird, um nicht durch Feuchtigkeits-,
Wärme- oder Staubgehalt das zu schützende Gut zu gefährden.
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Bisher wurde Rauchgas nicht aufbereitet und, falls es doch für untergeordnete
Schutzzwecke verwendet wurde, so waren umfangreiche Kühlanlagen notwendig, um das
Gas auf die riclltige Temperatur zu bringen. Der Wassergehalt des Rauchgases machte
es für viele Zwecke unbrauchbar, lvenn nämlich der zu schützende Stoff wasserempfindlich
war. Auch setzte der Feuchtigkeitsgehalt des Rauchgases dessen volumetrischen Gehalt
an Inertgasen wie C 02, N2, Edelgasen usw. herunter.
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Der heutige Stand der Inertgastechnik ist dadurch gekenlnzeichnet,
daß man ein oder mehrere erstickende Gase, wie Kohlensäure oder Stickstoff oder
Gemische von beiden, alis Inertgase benutzt oder in besonderen Retorten oder Generatoren
Verbrennungsgase von Kohle- oder Brenngasverschwelung oder -verbrennungerzeugt,
sie manchmal auch in großen Oberflächenkühlern kühlt und in Wasserabscheidern dem
Verbrennungsgas gewisse Feuchtigkeitsmen.gen,entzieht. Diese Anlage sind kostspielig
und voluminös.
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Die Erfindung soll den Wassergehalt und die Temperatur,des Rohrauchgases
durch adi!abatische Expansion erheblich heruntersetzen, gleichzeitig ungeeignetes
Rohrauchgas nicht aufbereiten und einen in gewissen Grenzen gleichbleibenden Schutzgasdruck
im Behälter sicherstellen.
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Die Erfindung besteht in der Aufbereitung von aus Dampfkesselanlagent
stammendem Rauchgas zur Verwendung als Schutzgasatmosphäre für Vorratslager und
-behälter von in Luft zerknallfähigen Stoffen und in einer Reihe von Sicherheitsvorrichtungen
und Kon,trollorganen, die in Abhängigkeit voneinander geeignet sind, die Verwendung
von ungeeignetem Rohrauchgas zu verhüten.
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Je nach dem Verwendungszweck des Rauchgases wird es nur entstaubt
oder nur getrocknet oder beides durchgeführt. Die Entstaubung wird durch Zyklonabscheider
erreicht. Die' Trocknung geschieht durch Verdichtung und nachfolgende adiabatische
Entspannung über eine Düse in einem Behälter; dabei: wird,der Taupunktdes Wasserdampfes
und somit dessen Abscheidung in bekannter Weise mittels Chlorcalcium (CaCI2) erreicht.
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Das Rauchgas kommt vom Schornstein mit etwa 2000 Temperatur und wird
nach dem Prüfen mit dem Orsatapparat r6 über einen Stoffilter einem elektrisch angetriebenen
Kompressor 1 zugeführt, der es auf 20 atü verdichtet. Das Kontaktmanometer 4 zusammen
mit dem Ventil u dient als selbsttätiges Ein- und Ausschaltgerät für den Kompressor.
Das Entspannungsventil 3 läßt das komprimierte Rauchgas adiabatisch entspannen auf
8 bis 10 atü und sich dadurch abkühlen. Die im Rauchgas enthaltene Wasserdampfmenge
kondensiert dabei und wird im Wasserabscheidekessel 5 mit Sicherheitsvenltil 6 durch
den Abscheider 7 abgeführt. Das vorgetrocknete Rauchgas wird zum Gassammelkessel
g mit S'icherheitsventil 10 und Wasserabscheider II geleitet und wird bei Bedarf
durch CaCl2 (Chlorcalzium) bis auf I50/o Wassergehalt heruntergetrocknet. Von dort
gelangt das aufbereitete Rauchgas je nach der benötigten Menge in Abhängigkeit vom
Behälterdruck in den zu schützenden. Behälter. Das Kontaktmanometer 12 steuert über
das Magnetventil 8 den Rauchgasdruck im Innern des Kessels g je nach dem benötigten
Druck der Schutzgasatmosphäre in dem zu schützenden Behälter und steuert die Nachfüllung
aus dem Kessel 5. Das Kontaktmanometer 14 und das Magnetventil 13 regeln den Druck
in dem zu schützenden Behälter.
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Das Verfahren nebst Anlage kann für alle Einrichtungen Anwendung
finden, in denen explosive Stoffe lagern, wie z. B. in der chemischen InTdustrie,
in der Energiewirtschaft, Kraftstoffwirtschaft u. dgl. Zum besseren Verständnis
wird die Anwendung einer solchen Anlage für Braunkohlenstaubbunker erläutert: Das
Rohrauchgas muß entstaubt werden und bis auf 15 O/ Wassergehalt getrocknet werden,
damit der zu schützende Braunkohlenstaub kein Wasser aufnimmt und beim Fortleiten
durch die Rohrkrümmungen der Staubleitungen nicht klumpt. In dem zu schützenden
Braunkohlenstaubbehälter ändert sich der Staubspiegel infolge wechselnder Entnahme
und Aufgabe dauernd und infolgedessen auch das mit Rauchgas angefüllte, darüberliegende
Behältervolumen. Die Rauchgasatmosphäre soll, wenn kein Kohlenstaub dem Bunker entnommen
wird, möglichst konstanten Druck haben. Das wird erreicht durch Kontaktmanometer
und elektrisch gesteuerte Ventile. Der Druckbereich der Rauchgasatmosphäre bei wechselnder
Staubentnahme soll bei Braunkohlenstaubbunkerno,6 bis 1,5 atü betragen. Wenn Kohlenstaub
gebunkert wird, also durch steigenden Staubspiegel das Schutzgas komprimiert wird,
öffnet sich bei I,5 atü Rauchgasdruck das Überdruckventil, läßt das überschüssige
Rauchgas in die Atmosphäre ab und schließt bei I atü Überdruck Sinkt der Kohlenstaubspiegel
im Bunker infolge Entnahme, dann öffnet bei o,6 atü Rauchgasdruck das Füllventil,
und vom Vorratsbehälter strömt aufbereitetes Rauchgas in den Kohlenstaubbunker nach,
bis sder Druck von 1 atü erreicht ist. Es wird dadurch vermieden, daß gleichzeitig
das Überdruck- und das Füllventil offen sind und unnötig viel aufbereitetes Rauchgas
ins Freie strömt. Wenn infolge einer Störung in der Rauchgasaufbereitungsanlage
der Rauchgastdruck unter o,6 atü zu sinken droht, dann verriegelt sich das Braunkohlenstaubfüllventil,
und es kann kein Braunkohlenstaub mehr gebunlcert werden, sondern der im B.ehälter
vorhandene kann lediglich noch verfeuert werden. Das ist in einem Gefahrfall wichtig,
wenn z. B. bereits brennender Staub schnell verfeuert werden mußC. Das Rauchgas
wird der Feuerung einer Dampfkesselanlage durch Anzapfung des Schornsteins entstaubt
entnommen.
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Wenn der Rauchgasaufbereitungsanlage durch die Feuerung Rauchgas mit
einem geringeren C O2 Gehalt bis zu 12 01G zugeführt wird, schließt ein selbsttätiger,
schreibender Orsatscher Rauchgasanalysenapparat mit Hilfe von Kontakten, Relais
und einem magnetbetätigten Ventil die Rauchgasansaugeleitung vom Schornstein ab
und schaltet die Aufbereitung ab. Auch wird ein optisches oder akustisches Signal
gegeben.