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Verfahren zur Entschwefelung von Gasen Zur Entschwefelung und sonstigen
Reinigung von Gasen, z. B. zur Herausnahme von Cyan-Verbindungen, sind geformte,
insbesondere kugelförmige Gasreinigungsmassen bekannt. Diese Massen durchwandern
von oben nach unten die üblichen Gasreiniger und werden hierbei von den aufwärts
gehenden Gasen durchströmt. Hierbei arbeitet man mit so geringen Gasgeschwindigkeiten,
daß bei den üblichen Korngrößen der Formlinge der Auflagedruck der Reinigungsmasse
.durch die Strömung der Gase praktisch nicht vermindert wird. Bei größeren Schichthöhen
stehen die unteren Lagen der geformten Gasreinigungsmassen infolgedessen unter einem
gegebenenfalls sehr hohen Druck.. Hierdurch ergibt sich eine hohe mechanische Beanspruchung
der geformten Reinigungsmasse und damit eine erhebliche Neigung zum Abrieb oder
zur Zerstörung der Massekörner. Die Herstellung einer ausreichend stand- und abriebfesten
Reinigungsmasse, die gleichzeitig auch eine gute und schnelle Aufnahmefähigkeit
für Schwefelverbindungen und andereGasverunreinigungen aufweist, bereitet meist
unüberwindliche Schwierigkeiten.
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Es sind auch bereits Verfahren zur Gasentschwefelung bekannt, bei
denen feinkörnige En.tschwefelungsmassen innerhalb des Gasraumes frei schwebend
auf- die Gasatmosphäre einwirken. Die möglichst feinkörnigen, meist staubförmigen
Entschwefelungsmassen werden hierbei durch die Strömungsenergie der zu reinigenden
Gase innerhalb. des Gasstroms. verteilt.
Auch durch Fallbewegung
hat man feinkörnige Entschwefelungsmassen bereits mit den zu reinigenden Gasen zur
Berührung gebracht. Bei derartigen Verfahren läßt sich nur schwer ein geordneter
Gegenstrom zwischen Reinigungsmasse und Gas erzielen. Außerdem haben feinkörnige
Entschwefelungsmassen den Nachteil, daß sich das Gas staubförmig mit ihnen belädt,
so daß der Entschwefelung eine meist recht umständliche Gas-Entstaubung nachgeschaltet
werden muß, um die gereinigten Gase ausreichend staubfrei zu gewinnen.
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Bei Verwendung von geformten Reinigungsmassen, insbesondere geformten
Entschwefelungsmassen, hat man die zu reinigenden Gase bereits mit so hoher Gasgeschwindigkeit
durch die geformten Reinigungsmassen geleitet, daß der Auflagedruck und das Eigengewicht
der geformten Reinigungsmassen weitgehend, gegebenenfalls praktisch vollständig
aufgehoben werden. Der Hauptbeil der Reinigungsmasse wird dabei an der Abwärtsbewegung
nicht gehindert, so daß zwischen den gasförmigen und festen Bestandteilen ein exakter
Gegenstrom möglich ist.
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Es wurde gefunden, daß man in diesem Fall eine besonders gute Reinigung
der zu behandelnden Gase und eine gute Ausnutzung der geformten Reinigungsmassen
erzielen kann, wenn die gekörnte Gasreinigungsmasse innerhalb eines turmartigen
Behälters über mehrere kegelförmig und trichterförmig aufeinanderfolgende rostartige
Zwischenböden abwärts wandert, während die zu reinigenden Gase aufwärts durch den
Behandlungsbehälter strömen. Auf diese Weise wird der Abriebdruck in entscheidender
Weise vermindert. Außerdem werden die übereinanderliegenden Schichten der Reinigungsmasse
so wirksam aufgelockert, daß eine Zerquetschung der geformten Masseteilchen nicht
mehr eintritt. Unter diesen Umständen läßt sich chemische Reinigung von Gasen, insbesondere
ihre Entschwefelung, auch mit geformten Reinigungsmassen von verhältnismäßig nur
geringer Festigkeit durchführen.
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Die Geschwindigkeit der zu behandelnden Gase darf nur so weit gesteigert
werden, daß die Reinigungsmasse in ihrer Gesamtheit eine nach unten gerichtete Bewegung
beibehält, damit sie fortlaufend durch die Reinigungsvorrichtung geleitet werden
kann. Hierbei können indessen vorhandene feinkörnige Anteile der Reinigungsmasse
in eine rotierende Bewegung geraten. Staubförmige Anteile der Reinigungsmasse können
mit den durchströmenden Gasen ausgetragen werden. Aus diesem Grund ist es besonders
vorteilhaft, wenn man die Gasreinigungsmasse derart gleichmäßig ausformt, daß von
einer bestimmten Gasgeschwindigkeit an der gewichtsmäßige Auflagedruck der herabwandernden
Materialkörner gleichmäßig und gegebenenfalls praktisch vollständig aufgehoben wird.
Dies schließt nicht aus, daß einzelne llasseteilchen in der aufgelockerten Schicht
innerhalb der durch die benachbarten Teilchen gegebenen Begrenzung eine vorwiegend
rotierende Bewegung ausführen. Trotzdem bleibt hierbei der Abrieb der einzelnen
Teilchen gegeneinander so gering, daß er vernachlässigt werden kann.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, das der heute üblichen Gasreinigung
gegenüber unverhältnismäßig hohe Gasgeschwindigkeiten verwendet, müssen zur Sicherstellung
einer genügend langen Einwirkungszeit mehrere Reinigungsvorrichtungen hintereinandergeschaltet
werden, die von der Reinigungsmasse nacheinander zu durchwandern sind. Hierbei ist
jedoch zu beachten, daß die Anwendung hoher Gasgeschwindigkeiten den Vorteil eines
wesentlich besseren Stoffaustausches besitzt, so daß die erforderliche Einwirkungszeit
prinzipiell abnimmt. Je nach der Korngröße der Reinigungsmasse müssen die anzuwendenden
Gasgeschwindigkeiten gewählt werden. Zur Sicherstellung eines ausreichenden Reinigungsgrades
müssen hierbei gegebenenfalls mehrere Reinigungsvorrichtungen hintereinandergeschaltet
werden.
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Die hintereinander zu durchlaufenden Reinigungsabschnitte können nebeneinander
oder übereinander angeordnet sein. Besonders vorteilhaft ist eine turmartige Anordnung
der einzelnen Reinigungsstufen, weil in diesem Fall @dde Bewegung der Reinigungsmassen
unter dem Einfluß ihres eigenen Gewichtes erfolgen kann und auch der Austrag der
ausgebrauchten Masse keine Schwierigkeiten bereitet.
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Die ausgebrauchten Reinigungsmassen werden in der üblichen Weise,
z. B. durch Extraktion oder Oxydationsvorgänge, regeneriert, wobei man erfindungsgemäß
ebenfalls hohe Gasgeschwindigkeiten anwenden kann. Die gereinigten Massen kehren
in den Kreislauf des Verfahrens zurück und werden von neuem zur Gasbehandlung benutzt.
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Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Reinigungsmassen bei der Gasreinigung
oder Regenerierung durch Behälter wandern, in denen das körnige Material zunächst
über einen kegelförmig ausgebildeten, bis fast zu den Seitenwandungen des Behandlungsbehälters
reichenden, mit Gasdurchgangsöffnungen versehenen Zwischenboden abwärts läuft. An
den Rändern dieses Zwischenbodens geht das Material auf einen darunterliegenden
trichterförmigen Zwischenboden über, der ebenfalls Gasdurchgangsöffnungen besitzt.
In seiner Mitte fließt die körnige Reinigungsmasse wieder auf einen kegelförmigen
Zwischenboden, worauf sich die Gasbehandlung mit übereinander angeordneten trichterförmigen
und kegelförmigen Zwischenböden bis zur Erschöpfung der Reinigungsmasse wiederholt.
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Die zu reinigenden Gase treten am unteren Ende des Behälters ein und
durchströmen nacheinander die einzelnen Materialschichten. Auf diese Weise kommt
die körnige Masse wiederholt im Gegenstrom mit den zu reinigenden Gasen in Berührung.
Auf den einzelnen Zwischenböden ergibt sich durch teilweise Aufhebung des Materialgewichtes
ein sehr günstiges Fließvermögen der Gasreinigungsmasse und ein besonders flacher
Fließwinkel, der eine günstige Wechselwirkung zwischen den festen und
gasförmigen
Bestandteilen gewährleistet, ohne daß die Reinigungsmasse von der Gasströmung fortgeführt
oder am Ablauf nach unten gehindert wird.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Reinigungsmasse eine durchschnittliche
Korngröße von 5 bis io mm besitzt. In diesem Fall kann man die zu reinigenden Gase
mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 2o bis 8o cm/sec durch die Reinigungsvorrichtung
strömen lassen und hierbei eine ausreichende Auflockerung der Reinigungsmasse erreichen.