EP0208052B1 - Vorrichtung zum Vermischen von Medien gleichen oder verschiedenen Aggregatzustandes - Google Patents

Vorrichtung zum Vermischen von Medien gleichen oder verschiedenen Aggregatzustandes Download PDF

Info

Publication number
EP0208052B1
EP0208052B1 EP86102504A EP86102504A EP0208052B1 EP 0208052 B1 EP0208052 B1 EP 0208052B1 EP 86102504 A EP86102504 A EP 86102504A EP 86102504 A EP86102504 A EP 86102504A EP 0208052 B1 EP0208052 B1 EP 0208052B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
medium
pipe
supply pipe
outlet
media
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP86102504A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0208052A3 (en
EP0208052A2 (de
Inventor
Martin Dipl.-Ing. Benzel
Gerhard Dipl.-Ing. Golkowsky
Franc Dr.-Ing. Sodec
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
H Krantz GmbH and Co
Original Assignee
H Krantz GmbH and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by H Krantz GmbH and Co filed Critical H Krantz GmbH and Co
Priority to AT86102504T priority Critical patent/ATE53511T1/de
Publication of EP0208052A2 publication Critical patent/EP0208052A2/de
Publication of EP0208052A3 publication Critical patent/EP0208052A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0208052B1 publication Critical patent/EP0208052B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/20—Jet mixers, i.e. mixers using high-speed fluid streams
    • B01F25/23—Mixing by intersecting jets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/10—Mixing by creating a vortex flow, e.g. by tangential introduction of flow components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/70—Spray-mixers, e.g. for mixing intersecting sheets of material

Definitions

  • the invention relates to a device for mixing media of the same or different physical state consisting essentially of a cylindrical container with feed and discharge lines, at least one of the media being a fluid.
  • Devices of this type are, for example, a component of systems for flue gas purification, in particular for flue gas desulfurization.
  • the flue gas coming from a boiler is introduced in the lower region of a container arranged vertically with its longitudinal axis, the height of which corresponds to a multiple of its diameter, via a reaction zone which extends vertically over a substantial part of the height of the container in intimate contact with a sprayed therein Lime-water mixture brought and finally led via a line connected to the upper container area, for example to an electrostatic filter for separating solid components.
  • the sulfur contained in the raw gas reacts with the lime contained in the lime-water mixture to form gypsum, which accumulates in the lower area of the container and is removed therefrom.
  • the known devices of this type require complex devices in order to introduce the media in finely divided form and to mix them intensively, the efficiency also being influenced by the length of the reaction zone available for the media mixture.
  • a gas-liquid contactor which has a body with a substantially vertically oriented axis, a narrowing formed in the upper or lower part of the body with an inner diameter below that of the body, one above or below the Has a constricting cyclone which is larger than the constriction and has a substantially perpendicular nozzle axis in the constriction or in the cyclone, to which a plurality of blades for regulating the flow velocity are attached.
  • the flow velocity components should be controllable as desired, the gas flow and the chemicals or substances to be dried being kept in an optimal mixed state in order to achieve a high degree of reaction or drying.
  • a device for the absorption of sulfur oxides from hot gases is also known, an aqueous washing medium to be brought into intimate contact with a gas stream.
  • the aqueous washing medium is evaporated in a first zone, a dry powder being formed, which is to be sprayed in in finely divided form.
  • the internal contact between the washing medium and the gas is to be established by working with various devices and methods known to the person skilled in the art. Examples are given to introduce the aqueous washing medium through a large number of spray nozzles or to cascade the aqueous washing medium over a large number of perforated floors or to direct a jet of the aqueous washing medium onto a rotating disk.
  • An intimate contact between the gas and the aqueous scrubbing medium should also be able to be established by using a Venturi scrubber, a packed tower, a column with a fractionation tray or the like.
  • the invention has for its object to provide a device for intimate mixing of media of the same or different physical state, which is characterized by maintaining a good efficiency both by a simple structure and by a high level of operational reliability with low operating costs and minimal maintenance.
  • the cross-section of the feed line is divided into sections that are uniformly distributed over the circumference and that provide a correspondingly uniform division of the feed line ensure incoming medium.
  • the guide vanes impart a rotational movement to each individual partial jet of the medium about its longitudinal axis oriented at an angle to the axis of the line end piece, so that the partial jets thus stabilized reach a great depth of penetration into the container with a strong impulse.
  • the advantage of the device according to the invention is further that the so-called Koanda effect is used by the shape of the outlet opening of the feed line of the first medium, whereby the fluid jet is diverted radially outward; a strong swirl in the area of the outlet opening is the result.
  • This vortex formation serves to improve the mixing with other media that are supplied in this area and to prolong the residence time of the media in the container in relation to an axial flow through it.
  • At least one outlet opening of the feed line of the second medium is formed by a line end piece arranged coaxially with the end piece of the feed line of the first medium.
  • the desired flow behavior of the two media to be mixed can be achieved in a particularly simple manner in that the feed line of the second medium, which is arranged coaxially with the end piece of the feed line of the first medium, is provided with bores which form radial outlet openings.
  • the second medium can be introduced in a finely divided form around the radial outlet openings, which promotes the immediate intensive mixing of the two media with one another.
  • this variant requires rotating parts which are therefore subject to greater wear in the form of the centrifugal disc with the means required for their storage and their drive.
  • stress on the centrifugal disc with abrasive media such as a lime-water mixture, can be carried out so immediately that the shaft of the centrifugal disc in the bearing and drive area is kept free of it.
  • the outlet opening of the feed line of the second medium is arranged in a ring around the line piece of the feed line of the first medium.
  • connection level of the outlet opening of the feed line of the second medium lies above that of the first medium introduced via the swirling device and the line section of the feed line of the first medium to the level of the outlet opening has a rounding which increases the diameter of the line end piece .
  • This rounding extends into the projection of the ring cross section of the outlet opening of the first medium and directs this medium into the horizontal just as the swirling device in connection with the collar-shaped rounding of the device for the first medium.
  • This configuration induces both media to induce each other, the medium with the higher density preferably being selected as the second medium, as a result of which this medium, which consists, for example, of a lime-water mixture, tends to uniformly coat a veil of a medium consisting, for example, of flue gas to be desulfurized to penetrate.
  • the outlet opening of the feed line of the second medium can also consist of individual openings arranged circularly around the line end piece of the feed line of the first medium and equipped with swirling devices.
  • the plane of the outlet opening of the first medium and the plane of the outlet opening of the second medium at a parallel distance from one another in the case of feed lines directed towards one another and to equip both line end pieces with swirling devices and the line end pieces each with a diameter toward the exit cross section to provide enlarging fillet.
  • the meeting of the two media leads to intimate mixing due to the high induction effect of the individual jets of the first medium introduced via the swirling device.
  • the device consisted respectively of a vertically arranged, cylindrical or trapezoidal vertical cross section of the container 1 or 1 '(FIG. 7) with a funnel-shaped base part 2, to which a drain line 4 which can be closed by a valve 3 is connected.
  • a line end piece 8 of a feed line 9 is arranged coaxially in the line end piece, via which a lime-water mixture is introduced into the container 1.
  • Radially aligned guide vanes 10 are used in the free annular space formed by the arrangement of the line end pieces 6 and 8, which divide the raw gas stream into individual jets rotating about its longitudinal axis.
  • the raw gas is deflected by utilizing the Koanda effect through a rounding 11 which increases the diameter of the line end piece 6 in the direction of the outlet cross section.
  • the line end piece 8 is led out of the line end piece 6 and provided below the outlet cross section of the line end piece 6 with radial bores 12, through which the lime-water mixture emerges in horizontal jets in a finely divided form.
  • the raw gas comes into intimate contact with the lime-water mixture, as a result of which the sulfur constituents react with the lime, so that gas freed from sulfur constituents can be discharged via a discharge line 14 opening into the lower region of the container 1 with an end piece 13.
  • gypsum Due to the reaction between lime and sulfur, gypsum is formed, which collects in the funnel-shaped base part 2 and can be drawn off via the emptying line 4 when the valve 3 is open.
  • the opening cross section of the line end piece 6 of the feed line 7 for the raw gas points upward, via which a centrifugal disc 15 rotates coaxially, which is driven by a motor 17 arranged on the container 1 via a shaft 16.
  • the centrifugal disc 15 is acted upon by a lime-water mixture, which in turn is intimately mixed with it by the highly turbulent raw gas jets emerging from the line end piece 6.
  • the line end piece 6 of the feed line 7 for the raw gas is arranged as in the exemplary embodiment according to FIG. 1.
  • the feed line 9 opens into an annular space 18 defined by the upper part 5 of the container 1 and the line end piece 6, which has an annular outlet opening 19 for the lime-water mixture which surrounds the line end piece 6.
  • the guide vanes arranged in the line end piece 6 ensure highly turbulent jet formation of the flue gas and thereby intensive mixing of the two media.
  • the line end piece 6 of the feed line 7 for the raw gas is in turn arranged and configured as in the exemplary embodiment according to FIG. 3.
  • the line end piece 8 of the feed line 9 for the lime-water mixture is arranged such that the outlet cross sections of the line end pieces 6 and 8 lie opposite one another.
  • the lime-water mixture hits the highly turbulent jets of the flue gas and is entrained by them with intensive mixing of both media.
  • FIG. 5 differs from the embodiment of FIG. 4 essentially only in that both line end pieces 6 and 8 are equipped with guide vanes 10 and each have a rounding 11 which increases their diameter toward the outlet cross section.
  • the discharge line 14 is provided with a bend that the line end piece 13 is vertically aligned and open at the bottom.
  • the embodiment according to FIG. 6 differs from the embodiment according to FIG. 3 essentially only in that instead of an annular outlet opening 19 surrounding the line end piece 6, individual openings 20 are arranged in a circle (see FIG. 6a) around the line end piece 6 and each individual opening 20 with Swirling devices is equipped, which in turn are formed from guide vanes 21.
  • the individual openings 20 are also provided with a rounding 22 enlarging the outlet cross section towards the outlet plane.
  • FIG. 7 corresponds to the embodiment according to FIG. 1 except for the shape of the container.
  • the container 1 ' is designed trapezoidal in vertical cross section. This design largely prevents caking of the media reacting with one another, since the walls are continuously freed of them automatically due to the force of gravity acting on the reaction product.
  • the first medium supplied via line 7 is, for example, flue gas to be freed from sulfur dioxide
  • lime can be introduced via the feed line 9 as an absorbent in the form of a lime-water mixture or else in powder form and bind the sulfur dioxide. Due to the strong turbulence in the upper area 5 of the container 1 or 1 ', an optimal mixing between the flue gas and the absorbent is generated. This enables optimal absorption and evaporation to be achieved in this container area. The evaporation process is continued so far that a dry SO Z lime reaction product is obtained. Due to the similar flow profiles as in the cyclone, the dry reaction medium is pre-separated in the lower region of the container 1 or 1 ', so that downstream filter systems are stressed considerably less.
  • the device according to the invention When using the device according to the invention, such a flow formation takes place that not only a large part of the reaction product but also a large part of the fly dust contained in the flue gas can also be separated.
  • the device according to the invention enables a flow profile in the container 1 or 1 ', which is also a prerequisite for the complete drying and reaction of the absorbent under all operating conditions.
  • the reaction medium II can be supplied as a powder or as a melt. If the absorbent is brought into the reactor as a melt, high-temperature gas cleaning can be carried out and the heat capacity contained in the exhaust gas streams can be used with the aid of downstream devices. In addition to the pure chemical reaction, high-temperature dust cleaning is also possible, so that gases with temperatures up to 600 ° C can be cleaned without any problems.
  • the rotating high-speed centrifugal disc 15 which can also be followed at intervals by further centrifugal discs increasing in diameter, can produce a finely divided spectrum of drops or an optimal swirling of the powdery absorbers. By rotating the fine melting mist, they react optimally with the pollutants in the flue gas or enclose the existing dust.
  • the reaction product obtained can then be drawn off in liquid form from the container 1 or 1 '. A part of the reaction product can be put back into the reaction cycle, whereas another part can solidify and then be granulated.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine im wesentlichen aus einem zylindrischen Behälter mit Zu- und Abführleitungen bestehende Vorrichtung zum Vermischen von Medien gleichen oder verschiedenen Aggregatzustandes, wobei zumindest eines der Medien ein Fluid ist.
  • Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise Bestandteil von Anlagen zur Rauchgasreinigung, insbesondere zur Rauchgasentschwefelung. Das von einem Kessel kommende Rauchgas wird im unteren Bereich eines mit seiner Längsachse vertikal angeordneten Behälters, dessen Höhe dem Vielfachen seines Durchmessers entspricht, eingeführt, über eine sich vertikal über einen wesentlichen Teil der Höhe des Behälters erstreckende Reaktionszone in einem innigen Kontakt mit einem darin versprühten Kalk-Wasser-Gemisch gebracht und schließlich über eine am oberen Behälterbereich angeschlossene Leitung, beispielsweise zu einem Elektrofilter zur Abscheidung fester Bestandteile, geführt. In dem der Entschwefelung des Rauchgases dienenden Behälter reagiert der im Rohgas enthaltene Schwefel mit dem im Kalk-Wasser-Gemisch enthaltenen Kalk zu Gips, der sich im unteren Bereich des Behälters ansammelt und daraus abgeführt wird.
  • Für einen guten Wirkungsgrad erfordern die bekannten Vorrichtungen dieser Art aufwendige Einrichtungen, um die Medien in fein verteilter Form einzubringen und intensiv miteinander zu vermischen, wobei der Wirkungsgrad auch durch die Länge der für das Mediengemisch verfügbaren Reaktionsstrecke beeinflußt wird.
  • Aus der DE-A-31 10 173 ist ein Gas-Flüssig-Kontaktor bekannt, der einen Körper mit im wesentlichen senkrecht ausgerichteter Achse, eine im oberen oder unteren Körperteil ausgebildete Verengung mit einem unter dem des Körpers liegenden Innendurchmesser, einen oberhalb oder unterhalb der Verengung liegenden und gegenüber der Verengung größeren Innendurchmesser aufweisenden Zyklon und eine im wesentlichen senkrecht in der Verengung oder im Zyklon gehaltenen Düsenachse aufweist, an der mehrere Schaufeln zum Regeln der Strömungsgeschwindigkeit befestigt sind. Mit diesem bekannten Kontaktor sollen die Strömungsgeschwindigkeitskompponenten nach Wunsch regelbar sein, wobei die Gasströmung und die zu trocknenden Chemikalien oder Substanzen in einem optimalen Mischzustand gehalten werden sollen, um so einen hohen Reaktions- oder Trocknungsgrad zu erzielen.
  • Aus der DE-A-26 50 755 ist weiterhin eine Vorrichtung zur Absorption von Schwefeloxiden aus heißen Gasen bekannt, wobei ein wässriges Waschmedium in intimen Kontakt mit einem Gasstrom gebracht werden soll. Dazu wird in einer ersten Zone das wässrige Waschmedium verdampft, wobei ein trockenes Pulver gebildet wird, was in fein verteilter Form eingesprüht werden soll. In einer zweiten Zone soll der innere Kontakt zwischen dem Waschmedium und dem Gas dadurch hergestellt werden, daß mit verschiedenen, dem Fachmann bekannten Vorrichtungen und Verfahren gearbeitet wird. Als Beispiele werden angegeben, das wässrige Waschmedium durch eine Vielzahl von Sprühdüsen einzuführen oder das wässrige Waschmedium über eine Vielzahl von perforierten Böden kaskadenförmig zu führen oder einen Strahl des wässrigen Waschmediums auf eine rotierende Scheibe zu richten. Auch soll ein inniger Kontakt zwischen dem Gas und dem wässrigen Waschmedium durch Verwendung eines Venturi-Wäschers, eines gepackten Turms, einer Fraktionierbodenglockensäule oder dgl. hergestellt werden können.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur innigen Vermischung von Medien gleichen oder verschiedenen Aggregatzustandes zu schaffen, die sich unter Beibehaltung eines guten Wirkungsgrades sowohl durch einen einfachen Aufbau wie auch durch eine hohe Betriebssicherheit bei geringen Betriebskosten und minimalem Wartungsaufwand auszeichnet.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird von einer Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten gattungsgemäßen Art ausgegangen, die erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil genannten Merkmale aufweist.
  • Durch die erfindungsgemäße Bestückung des im oberen oder unteren Teil des Behälters angeordneten Leitungsendstücks mit Verwirbelungseinrichtungen, die vorzugsweise aus radial ausgerichteten Leitschaufeln bestehen, ergibt sich eine Aufteilung des Querschnitts der Zuführleitung in über den Umfang gleichmäßig verteilte Abschnitte, die eine entsprechend gleichmäßige Aufteilung des über die Zuführungleitung zuströmenden Mediums gewährleisten. Weiterhin erteilen die Leitschaufeln jedem einzelnen Teilstrahl des Mediums eine Rotationsbewegung um seine in einem Winkel zur Achse des Leitungsendstükkes ausgerichtete Längsachse, so daß die so stabilisierten Teilstrahlen mit einem starken Impuls eine große Eindringtiefe in den Behälter erreichen.
  • Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt weiterhin darin, daß durch die Formgebung der Austrittsöffnung der Zuführungsleitung des ersten Mediums der sogenannte Koandaeffekt genutzt wird, wodurch der Fluidstrahl radial nach außen abgeleitet wird; eine starke Verwirbelung im Bereich der Austrittsöffnung ist die Folge. Diese Wirbelbildung dient der verbesserten Vermischung mit anderen Medien, die in diesem Bereich zugeführt werden, sowie einer verlängerten Verweilzeit der Medien im Behälter gegenüber einer axialen Strömung durch diesen.
  • Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens eine Austrittsöffnung der Zuführleitung des zweiten Mediums durch ein zum Endstück der Zuführleitung des ersten Mediums koaxial angeordnetes Leitungsendstück gebildet.
  • Durch diese Anordnung ist erreichbar, daß ein durch die Drallschaufeln horizontal umgelenktes Medium von dem vertikal eingebrachten Medium induziert und somit unter inniger Vermischung beider Medien die Medienmischung schließlich umgelenkt und vertikal nach unten absinkt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform läßt sich das angestrebte Strömungsverhalten der beiden zu vermischenden Medien in besonders einfacher Weise dadurch erreichen, daß die zum Endstück der Zuführleitung des ersten Mediums koaxial angeordnete Zuführleitung des zweiten Mediums mit Bohrungen versehen ist, die radiale Austrittsöffnungen bilden.
  • Um die radialen Austrittsöffnungen läßt sich das zweite Medium in fein verteilter Form einbringen, was die unmittelbare intensive Vermischung beider Medien miteinander fördert.
  • Es kann aber auch vorteilhaft sein, anstelle radialer Austrittsöffnungen eine oder auch mehrere axiale Austrittsöffnungen der Zuführleitung des zweiten Mediums gegen die Ebene einer rotierenden Schleuderscheibe zu richten oder in einen mit radialen Öffnungen versehenen Hohlraum der Schleuderscheibe münden zu lassen.
  • Diese Variante erfordert zwar im Gegensatz zu der zuvor angegebenen Lösung drehende und damit einem höheren Verschleiß unterliegende Teile in Form der Schleuderscheibe mit den zu ihrer Lagerung und ihrem Antrieb erforderlichen Mitteln. Dabei läßt sich jedoch eine Beanspruchung der Schleuderscheibe mit abrasiven Medien, wie beispielsweise ein Kalk-Wassen-Gemisch, so unmittelbar durchführen, daß die Welle der Schleuderscheibe im Lager- und Antriebsbereich davon freigehalten bleibt.
  • Nach einer anderen Ausgestaltung ist die Austrittsöffnung der Zuführleitung des zweiten Mediums ringförmig um das Leitungsstück der Zuführleitung des ersten Mediums angeordnet.
  • Bei dieser konzentrischen Anordnung ist es besonders vorteilhaft, wenn die Anschlußebene der Austrittsöffnung der Zuführleitung des zweiten Mediums über der des ersten über die Verwirbelungseinrichtung eingebrachten Mediums liegt und das Leitungsstück der Zuführleitung des ersten Mediums zur Ebene der Austrittsöffnung hin eine den Durchmesser des Leitungsendstükkes vergrößernde Abrundung aufweist. Diese Abrundung reicht in die Projektion des Ringquerschnittes der Austrittsöffnung des ersten Mediums hinein und lenkt dieses Medium eben so in die Horizontale wie die Verwirbelungseinrichtung in Verbindung mit der kragenförmigen Abrundung der Einrichtung für das erste Medium.
  • Durch diese Ausbildung induzieren sich beide Medien gegenseitig, wobei vorzugsweise als zweites Medium das Medium mit der höheren Dichte gewählt wird, wodurch dieses beispielsweise aus einem Kalk-Wasser-Gemisch bestehende Medium dazu neigt, einen Schleier aus einem beispielsweise aus zu entschwefelndem Rauchgas bestehenden Medium gleichmäßig zu durchdringen.
  • Die Austrittsöffnung der Zuführleitunq des zweiten Mediums kann auch nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung aus kreisförmig um das Leitungsendstück der Zuführleitung des ersten Mediums angeordneten, mit Verwirbelungseinrichtungen bestückten Einzelöffnungen bestehen.
  • Weiterhin kann es aber auch vorteilhaft sein, bei gegeneinander gerichteten Zuführleitungen die Ebene der Austrittsöffnung des ersten Mediums und die Ebene der Austrittsöffnung des zweiten Mediums in einem Parallelabstand voneinander anzuordnen und beide Leitungsendstücke mit Verwirbelungseinrichtungen zu bestücken und die Leitungsendstücke jeweils mit einer ihren Durchmesser zum Austrittsquerschnitt hin vergrößernden Ausrundung zu versehen.
  • Auch bei dieser Ausgestaltung führt das Aufeinander treffen der beiden Medien zu einer innigen Vermischung durch die hohe Induktionswirkung der über die Verwirbelungseinrichtung eingebrachten Einzelstrahlen des ersten Mediums.
  • In der Zeichnung sind sieben Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Bestandteil einer Anlage zur Rauchgasreinigung schematisch dargestellt.
  • Gemäß den dargestellten Ausführungsbeispielen besteht die Vorrichtung jeweils übereinstimmend aus einem vertikal angeordneten, zylindrischen bzw. im vertikalen Querschnitt trapezförmigen Behälter 1 bzw. 1' (Fig. 7) mit einem trichterförmigen Bodenteil 2, woran eine über ein Ventil 3 verschließbare Entleerungsleitung 4 angeschlossen ist.
  • Gemäß dem in Fig 1 dargestellten Ausführungsbeispiel mündet in einem oberen Teil 5 des Behälters 1 konzentrisch ein Leitungsendstück 6 einer Zuführleitung 7, über die in den Behälter 1 Rohgas eingeleitet wird. Koaxial in dem Leitungsendstück ist ein Leitungsendstück 8 einer Zufüh r-leitung 9 angeordnet, über die in den Behälter 1 ein Kalk-Wasser-Gemisch eingebracht wird.
  • In dem durch die Anordnung der Leitungsendstücke 6 und 8 gebildeten freien Ringraum sind radial ausgerichtete Leitschaufeln 10 eingesetzt, die den Rohgasstrom in um ihre Längsachse rotierende Einzelstrahlen zerlegen. Durch eine in Richtung des Auslaßquerschnittes den Durchmesser des Leitungsendstückes 6 vergrößernde Abrundung 11 wird das Rohgas unter Ausnutzung des Koanda-Effekts umgelenkt.
  • Das Leitungsendstück 8 ist aus dem Leitungsendstück 6 herausgeführt und unterhalb des Auslaßquerschnittes des Leitungsendstückes 6 mit radialen Bohrungen 12 versehen, über die in fein verteilter Form das Kalk-Wasser-Gemisch in horizontalen Strahlen austritt.
  • Das Rohgas gelangt auf diese Weise in innigen Kontakt mit dem Kalk-Wasser-Gemisch, wodurch die Schwefelbestandteile mit dem Kalk reagieren, so daß über eine im unteren Bereich des Behälters 1 mit einem Endstück 13 mündende Abführleitung 14 von Schwefelbestandteilen befreites Gas abgeleitet werden kann.
  • Aufgrund der Reaktion zwischen Kalk und Schwefel entsteht Gips, der sich im trichterförmigen Bodenteil 2 sammelt und bei geöffnetem Ventil 3 über die Entleerungsleitung 4 abgezogen werden kann.
  • Abweichend vom Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1, weist in Fig. 2 der Öffnungsquerschnitt des Leitungsendstückes 6 der Zuführleitung 7 für das Rohgas nach oben, worüber koaxial eine Schleuderscheibe 15 rotiert, die über eine Welle 16 von einem auf dem Behälter 1 angeordneten Motor 17 angetrieben ist. Über eine nicht dargestellte Zuführleitung wird die Schleuderscheibe 15 mit einem Kalk-Wasser-Gemisch beaufschlagt, das wiederum durch die aus dem Leitungsendstück 6 austretenden hochturbulenten Rohgasstrahlen mit diesem innig vermischt wird.
  • Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist das Leitungsendstück 6 der Zuführleitung 7 für das Rohgas wie im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 angeordnet. Die Zuführleitung 9 mündet in einen durch den oberen Teil 5 des Behalters 1 und das Leitungsendstück 6 definierten Ringraum 18, der eine das Leitungsendstück 6 umschließende ringförmige Austrittsöffnung 19 für das Kalk-Wasser-Gemisch aufweist.
  • Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist durch die im Leitungsendstück 6 angeordneten Leitschaufeln eine hochturbulente Strahlausbildung des Rauchgases und dadurch eine intensive Vermischung beider Medien gewährleistet.
  • Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist wiederum das Leitungsendstück 6 der Zuführleitung 7 für das Rohgas wie im Ausführungsbeispiel gemäß Fig.3 angeordnet und ebenso ausgebildet. Das Leitungsendstück 8 der Zuführleitung 9 für das Kalk-Wasser-Gemisch ist jedoch so angeordnet, daß sich die Auslaßquerschnitte der Leitungsendstücke 6 und 8 gegenüberliegen. Dadurch trifft das Kalk-Wasser-Gemisch unmittelbar auf die hochturbulenten Strahlen des Rauchgases auf und wird von diesen unter intensiver Vermischung beider Medien mitgerissen.
  • Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 im wesentlichen nur dadurch, daß beide Leitungsendstücke 6 bzw. 8 mit Leitschaufeln 10 bestückt sind und jeweils eine ihren Durchmesser zum Austrittsquerschnitt hin vergrößernde Abrundung 11 aufweisen. Die Abführleitung 14 ist so mit einem krümmer versehen, daß das Leitungsendstück 13 vertikal ausgerichtet und unten offen ist.
  • Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 im wesentlichen nur dadurch, daß anstelle einer das Leitungsendstück 6 umschließenden ringförmigen Austrittsöffnung 19 Einzelöffnungen 20 kreisförmig (vgl. Fig. 6a) um das Leitungsendstück 6 angeordnet sind und jede Einzelöffnung 20 mit Verwirbelungseinrichtungen bestückt ist, die wiederum aus Leitschaufeln 21 gebildet sind. Auch die Einzelöffnungen 20 sind zur Auslaßebene hin mit einer den Auslaßquerschnit vergrößernden Abrundung 22 versehen.
  • Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 entspricht bis auf die Behälterform dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1. In Fig. 7 ist der Behälter 1' im vertikalen Querschnitt trapezförmig ausgestaltet. Durch diese Ausbildung werden weitgehend Anbackungen der miteinander reagierenden Medien vermieden, da die Wände aufgrund der am Reaktionsprodukt wirkenden Schwerkraft davon laufend selbsttätig befreit werden.
  • Handelt es sich bei dem über die Leitung 7 zugeführten ersten Medium beispielsweise um von Schwefeldioxid zu befreiendes Rauchgas, so kann beispielsweise Kalk über die Zuführleitung 9 als Absorptionsmittel in Form eines Kalk WasserGemisches oder aber auch in Pulverform eingebracht werden und das Schwefeldioxid binden. Aufgrund der starken Turbulenzen im oberen Bereich 5 des Behälters 1 bzw. l' wird eine optimale Vermischung zwischen dem Rauchgas und dem Absorbens erzeugt. Dadurch läßt sich eine optimale Absorption und Verdampfung schon in diesem Behälterbereich erzielen. Der Verdampfungsprozeß wird dabei soweit fortgesetzt, daß ein trockenes SOZ-Kalk-Reaktionsprodukt anfällt. Aufgrund der ähnlichen Strömungsprofile wie im Zyklon erfolgt im unteren Bereich des Behälters 1 bzw. 1' eine Vorabscheidung des trockenen Reaktionsmediums, so daß nachgeschaltete Filteranlagen wesentlich geringer beansprucht werden. Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt eine solche Strömungsausbildung, daß nicht nur ein Großteil des Reaktionsproduktes, sondern auch schon ein Großteil des im Rauchgas enthaltenen Flugstaubes mitabgeschieden werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht im Behälter 1 bzw. 1' ein Strömungsprofil, welches auch eine Voraussetzung für die vollständige Trocknung und Reaktion des Absorbens bei allen Betriebsbedingungen darstellt.
  • Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich wie folgt zusammenfassen:
    • geringe Bauhöhe bei optimalen Reaktionsbedingungen zwischen einem Reaktionsmedium 1 und einem Reaktionsmedium 11
    • geringerer Verbrauch an Reaktionsmedium II
    • geringe Beaufschlagung der nachgeschalteten Filter bei anfallenden trockenen Reaktionsprodukten.
  • Bei Verwendung der Schleuderscheibe 15 gemäß dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel kann das Reaktionsmedium II als Pulver bzw. als Schmelze zugeführt werden. Bringt man das Absorbens als Schmelze in den Reaktor ein, kann damit eine Hochtemperatur-Gasreinigung betrieben werden und die in den Abgasströmen enthaltene Wärmekapazität mit Hilfe nachgeschalteter Einrichtungen genutzt werden. Zudem ist neben der reinen chemischen Reaktion auch eine Hochtemperatur-Staubreinigung möglich, so daß sich Gase mit Temperaturen bis zu 600°C problemlos reinigen lassen.
  • Durch die im Hochgeschwindigkeitsbereich rotierende Schleuderscheibe 15, der im übrigen auch weitere, im Durchmesser zunehmende Schleuderscheiben in Abständen folgen können, läßt sich ein feinverteiltes Tropfenspektrum bzw. eine optimale Verwirbelung der pulverförmig aufgegebenen Absorbenzien erzeugen. Durch die Rotation der feinen Schmelznebel reagieren diese optimal mit den Schadstoffen im Rauchgas bzw. schließen den vorhandenen Staub in sich ein. Das anfallende Reaktionsprodukt läßt sich dann flüssig aus dem Behälter 1 bzw. l' abziehen. Ein Teil des Reaktionsproduktes kann wieder in den Reaktionskreislauf eingegeben werden, wogegen ein anderer Teil erstarrt und sodann granuliert werden kann.
  • Aufgrund des hohen Temperaturbereichs ist es zweckmäßig, das Absorbens mit einem stöchiometrischen Faktor bis zu 2, 5 zuzugeben. Bei dem Einsatz von Schmelzen werden bei diesem Verfahren Staubabscheidungen von ca. 70-80% erzielt.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Vermischen von Medien gleichen oder verschiedenen Aggregatzustandes, wobei zumindest eines der Medien ein Fluid ist, bestehend aus einem vertikal angeordneten, zylinderförmigen Behälter (1), in dessen unterem oder oberem Teil (5 bzw. 2) Austrittsöffnungen von Zuführleitungen (7, 9) der miteinander zu vermischenden Medien vorgesehen sind, und in dessem oberem oder unterem Teil (5 bzw. 2) Eintrittsöffnungen von Abführleitungen (4, 14) vorgesehen sind, über welche Reaktionsprodukte der vermischten Medien und restliche Fluide ausbringbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Austrittsöffnung einer Zuführleitung (7) eines ersten Mediums durch ein konzentrisch im unteren oder oberen Teil (2, 5) des Behälters (1) angeordnetes Leitungsendstück (6) gebildet ist, das mit Verwirbelungseinrichtungen (10) bestückt ist und eine seinen Durchmesser zum Austrittsquerschnitt hin vergrößernde Abrundung (11) aufweist, durch die der Durchmesser des Austrittsquerschnitts gegenüber dem Durchmesser des übrigen Leitungsendstücks (6) erheblich vergrößert wird, und daß im Bereich der so gebildeten Verwirbelungszone mindestens eine Austrittsöffnung einer Zuführleitung (9) eines zweiten Mediums mündet.
2. Vorrichtung nach Ansppruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Austrittsöffnung der Zuführleitung (9) des zweiten Mediums durch ein zum Leitungsendstück (6) der Zuführleitung (7) des ersten Mediums koaxial angeordnetes Leitungsendstück (8) gebildet ist.
'3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Leitungsendstück (8) der Zuführleitung (9) des zweiten Mediums radiale Austrittsöffnungen bildende Bohrungen (12) aufweist.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung der Zuführleitung (9) des zweiten Mediums gegen die Ebene einer in Rotation versetzbaren Schleuderscheibe (15) gerichtet ist oder in einen mit radialen Öffnungen versehenen Hohlraum der Schleuderscheibe (15) mündet.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung der Zuführleitung (9) des zweiten Mediums ringförmig um das Leitungsendstück (6) der Zuführleitung (7) des ersten Mediums angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung der Zuführleitung (9) des zweiten Mediums aus kreisförmig um das Leitungsendstück (6) der Zuführleitung (7) des ersten Mediums angeordneten, mit Verwirbelungseinrichtungen (21) bestückten Einzelöffnungen (20) besteht.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei gegeneinander gerichteten Leitungsendstücken (6, 8) die Ebene der Austrittsöffnung des ersten Mediums und die Ebene der Austrittsöffnung des zweiten Mediums in einem parallelabstand voneinander angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß beide Leitungsendstücke (6, 8) mit Verwirbelungseinrichtungen (10) bestückt sind und jeweils eine ihren Durchmesser zum Austrittsquerschnitt hin vergößernde Abrundung (11) aufweisen.
EP86102504A 1985-06-27 1986-02-26 Vorrichtung zum Vermischen von Medien gleichen oder verschiedenen Aggregatzustandes Expired - Lifetime EP0208052B1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT86102504T ATE53511T1 (de) 1985-06-27 1986-02-26 Vorrichtung zum vermischen von medien gleichen oder verschiedenen aggregatzustandes.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19853522913 DE3522913A1 (de) 1985-06-27 1985-06-27 Vorrichtung zum vermischen von medien gleichen oder verschiedenen aggregatzustandes
DE3522913 1985-06-27

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP0208052A2 EP0208052A2 (de) 1987-01-14
EP0208052A3 EP0208052A3 (en) 1988-01-20
EP0208052B1 true EP0208052B1 (de) 1990-06-13

Family

ID=6274281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP86102504A Expired - Lifetime EP0208052B1 (de) 1985-06-27 1986-02-26 Vorrichtung zum Vermischen von Medien gleichen oder verschiedenen Aggregatzustandes

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0208052B1 (de)
AT (1) ATE53511T1 (de)
DE (2) DE3522913A1 (de)
DK (1) DK301586A (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4420845C1 (de) * 1994-06-15 1995-12-07 Mitteldeutsche Braunkohlengese Verfahren zur Herstellung von festem Additivbrennstoff
GB9901680D0 (en) * 1999-01-26 1999-03-17 Bp Chem Int Ltd Apparatus for introducing fluid into a stream
DE102008022726A1 (de) 2008-05-06 2009-11-12 Winkler, Kurt, Dr. Verfahren für den Kontakt einer Gasphase mit einer Flüssigkeit in Anwesenheit eines Feststoffes

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE531382C (de) * 1931-08-08 Miag Muehlenbau Und Ind Akt Ge Beizmaschine zum Feuchtbeizen
FR775211A (fr) * 1933-09-16 1934-12-21 Procédé cinétique d'accélération des phénomènes physiques et chimiques et appareillage de réalisation
DE891597C (de) * 1948-10-02 1953-09-28 Huettenbau G M B H Kombinierter Kohlenstaub- und Gasbrenner
DE972123C (de) * 1950-06-15 1959-05-27 Emil Fischer Vorrichtung zum Mischen und Umwaelzen von Medien in fluessiger oder fester, amorpher oder kristalliner Form in einer Fluessigkeit, insbesondere zur Wasseraufbereitung
FR1052849A (fr) * 1951-02-01 1954-01-28 Standard Oil Dev Co Procédé et appareil de mélange et de contact entre des fluides
AT276299B (de) * 1966-08-01 1969-11-25 Polycarbon Chemie G M B H Vorrichtung zum Einbringen von Flüssigkeit in einen Gasraum
JPS5034452U (de) * 1973-06-09 1975-04-12
CA1018452A (en) * 1973-12-14 1977-10-04 Chem-Trol Pollution Services Centrifugal reactor
US4198380A (en) * 1975-11-24 1980-04-15 Rockwell International Corporation Absorption of sulfur oxides from hot gases
GB2070967B (en) * 1980-03-11 1983-12-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Gas-liquid contactor
JPS56129030A (en) * 1980-03-13 1981-10-08 Nippon Kokan Kk <Nkk> Removal of hydrogen chloride in waste gas

Also Published As

Publication number Publication date
DK301586A (da) 1986-12-28
ATE53511T1 (de) 1990-06-15
DE3522913A1 (de) 1987-01-08
EP0208052A3 (en) 1988-01-20
EP0208052A2 (de) 1987-01-14
DK301586D0 (da) 1986-06-26
DE3671844D1 (de) 1990-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0215864B1 (de) Rauchgasableitung über einen kühlturm
DE60205274T2 (de) Methode und apparat zur gaswäsche unter verwendung von leitblechen
DE2649301C2 (de)
DE3301688C2 (de) Waschturm für eine Anlage zur Entschwefelung von Rauchgas
DE3504167C2 (de)
DE69524594T2 (de) Verbesserte flugstromtrennvorrichtung für gase von hoher geschwindigkeit und zur wiederaufheizung von wäschergasen
DE2244140B2 (de) Abgas-Reinigungsvorrichtung
DE10058548C1 (de) Waschturm für eine Anlage zur Entschwefelung von Rauchgas
DE19530497C1 (de) Vorrichtung zur Reinigung von Rauchgas
EP0903536A1 (de) Dampferzeuger mit integriertem Staubabscheider
EP0208052B1 (de) Vorrichtung zum Vermischen von Medien gleichen oder verschiedenen Aggregatzustandes
EP0203430B1 (de) Verfahren und Anlage zur Reinigung von Rauchgas
DE4342162C1 (de) Waschturm für Rauchgasentschwefelungsanlagen und Verfahren zur Rauchgaswäsche
EP0679109B1 (de) Vorrichtung zur reinigung der rauchgase von rauchgas-entschwefelungsanlagen durch versprühen einer kalkmilch-suspension in das rauchgas
DE2342814C2 (de)
DE2148051A1 (de) Einrichtung fuer den waerme- und/oder stoffaustausch zwischen substanzen und gasen
DE3424841C2 (de) Wirbelschichtapparat mit einer Vorrichtung zur Erzeugung einer gerichteten Feststoffströmung in der Wirbelschicht
DE1667025B2 (de) Reaktor fuer katalytische verfahren im fliessbett
DE2719782C3 (de) Gasreiniger
DE3903384C2 (de)
DE1300904B (de) Gaswaschgeraet mit Zentrifugalspruehgenerator zur Erzeugung eines rotierenden Spruehfluessigkeitsnebels
DE8518564U1 (de) Vorrichtung zum Vermischen von Medien gleichen oder verschiedenen Aggregatzustandes
DE2246144C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzielung eines wirksamen Kontakts zwischen Flüssigkeit und Gas durch Flüssigkeitszerstäubung
DE68924767T2 (de) Verfahren und apparat für intimes mischen von flüssigkeiten.
DE1542343C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Kontaktieren und Trennen der flüssigen Phase und der gasförmigen Phase eines Gemisches

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE CH DE FR GB LI NL SE

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT BE CH DE FR GB LI NL SE

17P Request for examination filed

Effective date: 19871209

17Q First examination report despatched

Effective date: 19890518

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE CH DE FR GB LI NL SE

REF Corresponds to:

Ref document number: 53511

Country of ref document: AT

Date of ref document: 19900615

Kind code of ref document: T

REF Corresponds to:

Ref document number: 3671844

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19900719

ET Fr: translation filed
GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Effective date: 19910226

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Effective date: 19910228

Ref country code: CH

Effective date: 19910228

Ref country code: BE

Effective date: 19910228

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Effective date: 19910901

NLV4 Nl: lapsed or anulled due to non-payment of the annual fee
GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee
REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 19920928

Year of fee payment: 8

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Payment date: 19930204

Year of fee payment: 8

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Payment date: 19930212

Year of fee payment: 8

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Effective date: 19940226

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Effective date: 19940227

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Effective date: 19941031

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

EUG Se: european patent has lapsed

Ref document number: 86102504.7

Effective date: 19940910

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 19970210

Year of fee payment: 12

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19981103