EP0801262A1 - Apparatus with an ammonia pressure vessel - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung handelt von einer Vorrichtung mit einem Ammoniakdruckbehälter der einen Fülldruck über Atmosphärendruck aufweist und der von einer weiteren Hülle umgeben ist, wobei der Zwischenraum zwischen Hülle und Ammoniakbehälter eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung besitzt, damit er zum Abführen von Ammoniakleckagen durch einem Ventilator mit einem Spülstrom von normaler Aussenluft spülbar ist.The invention relates to a device with an ammonia pressure container which has a filling pressure above atmospheric pressure and which is surrounded by a further shell, the space between the shell and the ammonia container having an inlet opening and an outlet opening so that it can be used to discharge ammonia leaks by a fan with a flushing flow is flushable from normal outside air.
Die Betreiber von Ammoniakanlagen - sei es als Drucktank für chemische Verwendungen oder sei es als mit Ammoniak betriebene Kälteanlagen oder Wärmepumpen - haben sich bisher damit beholfen, Ammoniakleckagen möglichst zu verdünnen, um sie bei einer Konzentration unter der Geruchsgrenze d.h. bei etwa 5 ppm an die die Umwelt abzugeben. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Ammoniakanlage mit einer zweiten Hülle zu umgeben und den so entstandenen Zwischenraum mit Frischluft zu spülen. Gerade wenn der Zwischenraum begehbar sein muss, ist dies eine Möglichkeit einer planmässigen Verdünnung der Ammoniakleckagen. Falls kurzzeitig grössere Ammoniakleckagen im Spülstrom auftreten, die beispielsweise über einem MAK-Wert von 50 ppm oder einer Erträglichkeitsgrenze von 500 ppm liegen, kann man den Spülstrom durch eine Waschanlage mit Wasser leiten und das Ammoniak grösstenteils zunächst im Wasser lösen. Wird das Ammoniak in Wasser gelöst, so gibt es unterschiedliche Wege zur Entsorgung des entstehenden Salmiakgeistes. Entweder wird das Ammoniak wieder kontrolliert ausgetrieben, wodurch die Immission des Ammoniaks nur über einen längeren Zeitraum gestreckt wird. Das eigentliche Problem bleibt so bestehen. Als zweiter Entsorgungsweg kann die Wasser-Ammoniaklösung mit Säure neutralisiert werden. Nur wenn die Ammoniumkonzentration nicht zu hoch ist (Ueberdüngung der Gewässer), ist eine Einleitung in das normale Abwasser möglich. Andernfalls muss das Wasser-Ammoniakgemisch als Sondermüll entsorgt werden.The operators of ammonia systems - be it as a pressure tank for chemical uses or as refrigeration systems or heat pumps operated with ammonia - have so far managed to dilute ammonia leaks as much as possible in order to bring them to a concentration below the odor limit, i.e. around 5 ppm Surrender environment. Another option is to surround the ammonia system with a second shell and to flush the resulting space with fresh air. Especially if the space in between has to be accessible, this is a possibility of a planned dilution of the ammonia leaks. If larger ammonia leaks occur briefly in the flushing flow, which are, for example, above a MAK value of 50 ppm or a tolerability limit of 500 ppm, you can use the Guide the flushing stream through a washing system with water and first dissolve most of the ammonia in the water. If the ammonia is dissolved in water, there are different ways of disposing of the ammonia spirit that arises. Either the ammonia is expelled again in a controlled manner, which means that the immission of the ammonia is only stretched over a longer period of time. The real problem remains. As a second disposal method, the water-ammonia solution can be neutralized with acid. Discharge into normal wastewater is only possible if the ammonium concentration is not too high (over-fertilization of the water). Otherwise, the water-ammonia mixture must be disposed of as special waste.
Alternativ zu einen System mit Wasser kann eine Absorptionseinrichtung mit verdünnter Schwefelsäure verwendet werden. In einer solchen Sicherheitseinrichtung wird das Ammoniak nicht gelöst, sondern gebunden. Es entsteht als Reaktionsprodukt Ammoniumsulfat (Kunstdünger) in gelöster Form. Diese Lösung muss dann flachgerecht entsorgt werden.As an alternative to a system with water, an absorption device with dilute sulfuric acid can be used. The ammonia is not dissolved in such a safety device, but is bound. The reaction product is ammonium sulfate (artificial fertilizer) in dissolved form. This solution must then be disposed of in a flat manner.
Ammoniak geht mit Wasser keinerlei chemische Bindung ein, es wird somit auch nicht fest im Wasser gebunden, sondern lediglich gelöst. Prinzipiell kann in Wasser eine sehr grosse Menge Ammoniak aufgenommen werden. Zu beachten ist aber der hohe Dampfdruck des Ammoniaks, d.h. das starke Bestreben wieder aus dem Wasser auszudampfen.Ammonia does not form any chemical bond with water, so it is not firmly bound in water, but only dissolved. In principle, a very large amount of ammonia can be taken up in water. However, note the high vapor pressure of the ammonia, i.e. the strong desire to steam out of the water again.
Durch die Mischung von flüssigem Ammoniak und Wasser entstehen hochkonzentrierte Wasser-Ammoniakgemische (Salmiakgeist). Bei Lagerung in einem geschlossenen Behälter muss daher das Austreten von Ammoniak durch gasdichtes Verschliessen des Behälters verhindert werden.The mixture of liquid ammonia and water creates highly concentrated water-ammonia mixtures (ammonia spirit). When stored in a closed container, the leakage of ammonia must be prevented by gas-tight sealing of the container.
Sollen jedoch gasförmige Ammoniakanteile aus der Raumluft ausgewaschen werden, muss eine grosse Kontaktfläche zwischen Luft und Wasser zur Verfügung stehen. Dies kann zum Beispiel durch eine Blasensäule (Sprudelbad), oder auch durch ein Sprühsystem (Gaswäscher) geschehen. Durch die zwangsläufig grosse Kontaktfläche steht die Konzentration in der Abluft aber immer in direktem Zusammenhang zur Konzentration des Ammoniaks im Wasser. Bei ungeschicktem Betrieb kann auch wieder Ammoniak ausgetragen werden, d.h. die Konzentration am Austritt des Absorptionssystems kann höher als am Eintritt sein. Das Lösen von Ammoniak in Wasser kann daher keine dauerhafte Sicherheitseinrichtung darstellen.However, if gaseous ammonia components are to be washed out of the room air, a large contact area between air and water must be available. This can be done, for example, using a bubble column (bubble bath) or a spray system (gas scrubber). Due to the inevitably large contact area, the concentration in the exhaust air is always directly related to the concentration of ammonia in the water. If operation is unsuccessful, ammonia can also be discharged again, i.e. the concentration at the outlet of the absorption system can be higher than at the inlet. Dissolving ammonia in water can therefore not be a permanent safety device.
Aufgabe der Erfindung ist es eine Vorrichtung zu schaffen, die die oben aufgeführten Nachteile verhindert. Dies wird entsprechend dem unabhängigen Anspruch 1 dadurch erreicht, dass zur Entsorgung von Ammoniakleckage ein Apparat einem austretenden Spülstrom nachgeschaltet ist, welcher Apparat einen grossflächigen, beispielsweise metallischen Katalysator, eine Heizeinrichtung, mindestens einen Temperaturfühler, mindestens einen Sensor für Ammoniak im Zwischenraum und eine Steuerung aufweist und der den Spülstrom bei Ueberschreiten einer vorgegebenen Ammoniakkonzentration K1 im Zwischenraum auf vorgegebene Temperaturen für eine katalytische Oxydation aufheizt, um Ammoniakleckagen katalytisch mit Hilfe aus dem Spülstrom entnommenen Sauerstoff in Stickstoff und in Wasser zu zerlegen und um letztere an die Umgebung ausserhalb der Hülle abzuführen.The object of the invention is to provide a device which prevents the disadvantages listed above. This is achieved in accordance with independent claim 1 in that for the disposal of ammonia leakage, an apparatus is connected downstream of an escaping flushing stream, which apparatus has a large-area, for example metallic catalyst, a heating device, at least one temperature sensor, at least one sensor for ammonia in the intermediate space and a controller and which heats the rinsing stream when a given ammonia concentration K 1 is exceeded to given temperatures for a catalytic oxidation in order to catalytically decompose ammonia leaks into nitrogen and water from the rinsing stream with the help of oxygen taken from the rinsing stream and to discharge the latter to the environment outside the envelope.
Der Vorteil einer solchen Einrichtung besteht darin, dass der Betreiber in Kenntnis von der im Spülstrom durchgesetzten Luftmenge selbst festlegen kann, ab welcher Konzentration K1 er das Ammoniak, welches einer absolut anfallenden Menge entspricht, durch eine katalytische Oxydation in Wasser und Stickstoff zerlegen will, wobei der Stickstoff dem Spülstrom beigemischt an die Atmosphäre gelangt, während das ausgefällte Wasser einer Industriekläranlage zuführbar ist. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 10 aufgeführt. So ist es vorteilhaft, nachdem der Prozess durch die dem Katalysator vorgeschaltete Heizeinrichtung gezündet worden ist, die mit dem Spülstrom austretende Wärme zurückzugewinnen, was durch eine Regelklappe geschieht, die den in den Apparat eintretenden Spülstrom über einen Wärmeübertrager am Austritt umleitet. Entsprechend dem zurückgewonnenen Wärmeanteil kann, die Heizleistung durch die zwischen Heizeinrichtung und Katalysator erfasste Temperatur zurückgeregelt werden, damit keine unnötigen Anteile an Stickoxiden durch Ueberschreiten einer vorgegebenen Temperatur entstehen und damit das Material vom Katalysator nicht überhitzt wird. Sobald daher die Heizleistung der Heizeinrichtung gegen Null zurückgeregelt wurde, übernimmt eine Umsteuervorrichtung, die beispielsweise als Regelklappe ausgeführt ist, die Temperaturregelung indem nur noch ein Teilstrom durch den Wärmeübertrager geleitet wird, dem ein nicht vorgewärmter Differenzstrom vor dem Katalysator zugemischt wird. Dies hat den Vorteil, dass kurzfristig auch grössere Leckageanteile an Ammoniak zerlegt werden können solange der Sauerstoffanteil im Spülstrom ausreicht. Eine weitere Möglichkeit, um kurzfristig auftretende grössere Leckagen von Ammoniak ohne Ueberdimensionierung des Apparates abbauen zu können, besteht darin, in einem solchen Fall, der beispielsweise als unzulässige Konzentration K2 über einen Ammoniaksensor am Austritt des Apparates von der Steuerung erfasst wird, den Spülstrom vor dem Eintritt in den Apparat durch eine Regelklappe über eine Waschanlage umzusteuern. Diese Waschanlage ist an ihrem Austritt immer mit dem Eintritt zum Katalysator verbunden und kann daher das kurzzeitig gelöste Ammoniak als Puffer langsam an einen späteren, von der Regelklappe nicht umgeleiteten Spülstrom abgeben. Eine weitere passive Sicherheit ergibt sich, wenn die Eintrittsöffnung zum Zwischenraum eine Rückschlagklappe aufweist, die auch bei Ausfall des Ventilators einen zusätzlich durch Leckage entstandenen Volumenstrom durch den Apparat und eine eventuell vorgelagerte Waschanlage zwingt. Selbst wenn sich der Zwischenraum wegen zu hoher Ammoniakkonzentrationen nicht mehr betreten lässt, kann ein redundanter Ersatzventilator in Betrieb genommen werden, ohne dass grosse Ammoniakmengen an die Umgebung gelangen.The advantage of such a device is that, knowing the amount of air passed through in the flushing flow, the operator can determine from which concentration K 1 the ammonia, which corresponds to an absolute amount, is determined by a wants to decompose catalytic oxidation into water and nitrogen, the nitrogen mixed with the flushing stream reaching the atmosphere, while the precipitated water can be fed to an industrial sewage treatment plant. Advantageous developments of the invention are listed in the
Als Katalysatormaterial eignen sich Platin und Platinlegierungen bei Temperaturen zwischen 150°C und 250°C, um den Anteil an Stickoxiden niedrig zu halten. Dabei kann das Material ganz allgemein in Form von feinmaschigen zu einer Packung verarbeiteten Drahtnetzen oder in Form von Schichten, die auf einem grossflächigen Substrat wie zum Beispiel auf einem offenporigen Keramikkörper aufgebracht sind, zu einer grossen Reaktionsfläche verarbeitet sein. Ebenso können Mischoxidkatalysatoren eingesetzt werden.Platinum and platinum alloys are suitable as catalyst material at temperatures between 150 ° C and 250 ° C in order to keep the proportion of nitrogen oxides low. In general, the material can be processed into a large reaction surface in the form of fine-meshed wire nets processed into a package or in the form of layers which are applied to a large-area substrate, such as an open-pore ceramic body. Mixed oxide catalysts can also be used.
Es ist auch denkbar, den elektrischen Widerstand des Materials so auszunutzen, dass die Energie zum Zünden der Reaktion dem Katalysator selbst zugeführt wird. Die Energieregelung der Heizeinrichtung oder die Klappenregelung für die Energieaufnahme des Teilstroms lassen sich auch entsprechend der Abweichung zu einer vorgegebenen Austrittstemperatur aus dem Katalysator regeln, um eine Ueberhitzung und Bildung von Stickoxiden zu verhindern.It is also conceivable to use the electrical resistance of the material in such a way that the energy for igniting the reaction is supplied to the catalyst itself. The energy control of the heating device or the flap control for the energy consumption of the partial flow can also be controlled in accordance with the deviation from a predetermined outlet temperature from the catalyst in order to prevent overheating and formation of nitrogen oxides.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1
- Schematisch einen Schnitt durch eine Vorrichtung mit einer Kälteanlage, die von einer Hülle umgeben ist, um eventuelle Ammoniakleckagen abzufangen und einem Apparat zur katalytischen Zerlegung in Wasser und Stickstoff zuzuführen;
- Fig. 2
- schematisch eine Vorrichtung nach Fig. 1, bei der zwischen der Hülle und dem Teil für die katalytische Zerlegung eine Waschanlage für Ammoniak als Puffer zuschaltbar ist und
- Fig. 3
- schematisch eine Vorrichtung analog zu Fig. 2, bei der ein zusätzlicher Ventilator ammoniakhaltige Luft durch ein Wasserbad presst.
- Fig. 1
- Schematic of a section through a device with a refrigeration system, which is surrounded by a casing to catch any ammonia leaks and to feed an apparatus for catalytic decomposition into water and nitrogen;
- Fig. 2
- schematically shows a device according to FIG. 1, in which a washing system for ammonia as a buffer can be connected between the shell and the part for the catalytic decomposition and
- Fig. 3
- schematically a device analogous to Fig. 2, in which an additional fan presses ammonia-containing air through a water bath.
Die Figuren zeigen eine Vorrichtung für Ammoniakanlagen 1, die einen Innendruck grösser als Atmosphärendruck aufweisen und die von einer weiteren Hülle 2 umgeben sind, welche eine Einlass- und eine Auslassöffnung 19, 20 zum Spülen des Zwischenraums 3 mit einem Spülstrom 10 von Aussenluft besitzt. Durch Nachschalten eines Apparates 5 kann eine ungewollt dem Spülstrom 10 zugemischte Ammoniakleckage mit Sauerstoff aus dem Spülstrom katalytisch oxidiert und in Stickstoff und Wasser zerlegt werden, wobei der Apparat einen grossflächigen Katalysator 7, eine Heizeinrichtung 11, mindestens einen Temperaturfühler 16, mindestens einen Sensor 13 für Ammoniak im Zwischenraum 3 und eine Steuerung 14 aufweist, um die katalytische Oxydation bei einer vorgegebenen Temperatur durchzuführen.The figures show a device for ammonia plants 1 which have an internal pressure greater than atmospheric pressure and which are surrounded by a
In Figur 1 ist ein Ammoniakdruckbehälter 1 in Form eines geschlossenen Kältekreislaufs 9 von einer geschlossenen Hülle 2 zum Beispiel in Form einer begehbaren Maschinenhalle umgeben. Quer durch die Hülle 2 fördert ein Ventilator 6 einen aus der Hülle 2 austretenden Spülstrom 10, der sich aus einem durch eine Einlassöffnung 19 eintretenden Spülstrom 4 von Umgebungsluft 8 und aus eventuellen Leckagen innerhalb der Hülle 2 zusammensetzt. Die Lage des Ventilators 6 am Austritt aus der Hülle 2 hat den Vorteil, dass über den Strömungswiderstand der Einlassöffnung ein Unterdruck in der Hülle 2 geschaffen wird, der einen Verlust von Ammoniak durch ungewollte Lecks in der Hülle verhindert. Die Einlassöffnung ist mit einer Rückschlagklappe versehen, um auch noch bei Ausfall des Ventilators mit einem Volumenzuwachs aufgrund von Ammoniakleckage in der Hülle 2 eine Strömung in Richtung Austritt aus der Hülle zu erzeugen.1 shows an ammonia pressure container 1 in the form of a closed
Der Ventilator 6 könnte auch an einer Auslassöffnung 20 vom Apparat 5 angebracht sein, um bei Undichtheiten im Apparat 5 eine Leckage nach aussen zu verhindern. Der Ventilator treibt den Spülstrom 10 gegen den Strömungswiderstand der nachfolgenden Komponenten an, wobei sich der Spülstrom 10 entsprechend den Widerständen von einem mit einer Klappe 21 parallel geschalteten Wärmeübertrager 12 in einen Teilstrom 10a und in einen restlichen Spülstrom 10b aufteilt, die sich anschliessend vermischen. Ein Temperaturfühler 16 überwacht die Mischtemperatur und meldet sie an die Steuerung 14 weiter. Der Mischstrom fliesst durch eine Heizeinrichtung 11, beispielsweise eine Elektroheizung mit begrenzter Oberflächentemperatur, die bei Bedarf dem Mischstrom Wärme zuführt, um mit dem Eintritt in einen Katalysator 7 eine vorgegebene, über einen Temperaturfühler 17 rückgemeldete Temperatur in der Steuerung 14 mit einer Heizungsregelung einzuhalten. Im Katalysator findet eine katalytische Reaktion statt, bei der mit Hilfe des im Spülstrom vorhandenen Sauerstoffs eine Zerlegung von Ammoniak in Stickstoff und Wasser zum Teil in Dampfform vorgenommen wird. Gleichzeitig wird Wärme freigesetzt.The
Aus 4 NH3 + 3 O2 entstehen 6 H2O + 2 N2, wenn der Katalysator so tiefe Temperaturen zulässt, dass die Bildung von Stickoxiden weitgehend unterbunden ist. Als Katalysator in einem Temperaturbereich zwischen 150°C und 250°C haben sich Platin und Platinlegierungen bewährt. Diese werden beispielsweise in mehrlagigen, feinen Drahtnetzen verarbeitet, um eine genügend grosse und gleichmässig verteilte Reaktionsfläche zu erzeugen. Solche Drahtnetze werden beispielsweise von der Firma Heraeus, Heraeusstrasse 12-14, D-63450 Hanau, hergestellt und in Apparaten zur Verminderung der Geruchsemissionen in Mastbetrieben verwendet. Andere Ausführungsformen bestehen aus offenporigen Keramikteilen, die mit einer Schicht des Katalysators beschichtet sind oder aus Mischoxiden.4 NH 3 + 3 O 2 arise 6 H 2 O + 2 N 2 when the catalyst permits low temperatures so that the formation is largely suppressed by nitrogen oxides. Platinum and platinum alloys have proven themselves as catalysts in a temperature range between 150 ° C and 250 ° C. These are processed, for example, in multi-layer, fine wire meshes in order to produce a sufficiently large and evenly distributed reaction area. Such wire nets are manufactured, for example, by Heraeus, Heraeusstrasse 12-14, D-63450 Hanau, and are used in apparatus to reduce odor emissions in fattening farms. Other embodiments consist of open-pore ceramic parts which are coated with a layer of the catalyst or of mixed oxides.
Da mit der Zerlegung und Oxidation im Katalysator Wärme frei gesetzt wird, muss je nach Dimensionierung von Spülstrom 10 und Katalysatorfläche der Teilstrom 10a durch eine übergreifende Regelung in Abhängigkeit von einer unzulässig erhöhten Austrittstemperatur 18 am Austritt des Katalysators 7 zurückgeregelt werden.Since heat is released with the decomposition and oxidation in the catalytic converter, depending on the dimensioning of the
Am Austritt des Katalysators entsteht bereits ein erster Anteil von kondensiertem Wasser 23, das aus dem Spülstrom ausgefällt wird, während ein weiterer Anteil im nachgeschalteten Wärmeübertrager 12 entsteht und ebenfalls in einem Sumpf 30 aufgefangen wird. Der Sumpf 30 gibt über einen Syphon sein Wasser einen Wasserablauf 24 ab.At the outlet of the catalyst, a first portion of
Der im Katalysator frei gesetzte Stickstoff gelangt mit dem Spülstrom über eine Auslassöffnung 20 an die Atmosphäre. In der Auslassöffnung ist ein Ammoniaksensor 15 angebracht, der den Restanteil an Ammoniak misst und gegebenenfalls über die Steuerung einen Alarm auslöst. Ein weiterer Ammoniaksensor 13 misst den Ammoniakanteil im Zwischenraum 3. Bei Ueberschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes am Sensor 13 wird die Zündung des Prozesses durch Aufheizen des Spülstroms 10 auf einen vom Katalysatormaterial abhängigen, vorgegebenen Wert eingeleitet. Die Klappe 21 ist praktisch geschlossen und der ganze Spülstrom 10 geht durch den Wärmeübertrager 12. Mit dem Anspringen des Prozesses wird im Katalysator zusätzliche Wärme frei gesetzt, die im Wärmeübertrager 12 teilweise an den Spülstrom 10 abgegeben wird. Entsprechend den vorgegebenen zulässigen Temperaturen 16, 17, 18 muss die Heizleistung nun zurückgeregelt werden. Falls die Heizleistung der Heizeinrichtung auf Null zurückgenommen werden muss, übernimmt die Klappe 21 die Temperaturregelung, indem der Teilstrom 10a durch den Wärmeübertrager entsprechend verkleinert und der restliche Spülstrom 10b durch die Klappe 21 vergrössert wird. Um die Wärmeverluste im Apparat 5 klein zu halten, sind die Komponenten, die hohen Temperaturen ausgesetzt sind, mit einer Wärmeisolation 25 versehen.The nitrogen released in the catalytic converter reaches the flushing stream via an
Das eigentliche "Zünden" der Anlage, indem der Spülstrom 10 durch die Heizeinrichtung 11 auf die vorgegebene Temperatur gebracht wird, geschieht über die Steuerung 14 durch den Ammoniaksensor 13 im Zwischenraum 3. Der Ansprechwert für Zünden kann beispielsweise auf einen Wert kleiner als der MAK-Wert (50 ppm) eingestellt werden, wenn der Zwischenraum begehbar ist und es kann ein zweiter, tieferer Wert vorgegeben werden, um die Wärmezufuhr in der Heizeinrichtung 11 und somit den Prozess zu unterbinden. Bei der Dimensionierung der Anlage bestimmt daher die Grösse des Spülstromes 10 die maximale installierte Heizleistung, um die vorgegebene Zündtemperatur im Katalysator zu erreichen. Um beispielsweise 50 kg Ammoniak nach der obigen Gleichung zu zerlegen und zu oxidieren ist der Sauerstoff von 140 m3 normaler Luft notwendig. Ein grosser Spülstrom 10 erlaubt es, das Volumen im Zwischenraum relativ oft umzusetzen und bei gleicher Austrittskonzentration mehr Leckage abzuführen, aber es kostet auch entsprechend mehr Heizenergie, um den grösseren Spülstrom auf Zündtemperatur zu halten. Aus diesem Grund besteht die Möglichkeit, ausgehend von einem Mindestspülstrom 10, die Steuerung 14 so zu gestalten, dass in Kombination mit einem mehrstufigen Ventilator 6 der Spülstrom 10 erhöht wird und weitere Heizregister zugeschaltet werden, wenn die mit dem Ammoniaksensor 13 im Zwischenraum gemessene Konzentration nicht in nützlicher Frist zurückgeht. Auf diese Weise kann mit einem mehrstufigen Ventilator ein bedarfsgerechter Spülstrom und eine bedarfsgerechte Entsorgung erfolgen. Bei Erreichen des zweiten, tieferen Wertes für die Konzentration kann von einem höheren Spülstrom auf einen tieferen Spülstrom heruntergeschaltet werden, um Heizleistung zu sparen.The actual "ignition" of the system, in which the
Es ist üblich Anlagen, die den Sicherheitsbereich betreffen, auf einen angenommenen schlimmsten Fall hin zu dimensionieren, der in der vorliegenden Anordnung einer maximalen Ammoniakleckage über eine bestimmte Zeit entsprechen wurde. In Figur 2 ist gezeigt, wie durch das Zwischenschalten einer Waschanlage ein Puffer 27 von in Wasser gelöstem Ammoniak geschaffen wird, der einen späteren langsamen Abbau ermöglicht, wenn das Lösungsgleichgewicht durch eine verminderte Ammoniakkonzentration über dem Flüssigkeitsspiegel gestört ist.It is customary to dimension systems which relate to the security area to an assumed worst case, which in the present arrangement would correspond to a maximum ammonia leakage over a certain time. FIG. 2 shows how, by interposing a washing system, a
Im Falle eines sprunghaften Anstiegs der Ammoniakkonzentration der im Zwischenraum über den Sensor 13 erfasst wird oder der über den Sensor 15 in der Auslassöffnung 20 erfassbar ist, wird der Spülstrom 10 über eine Klappe 26a umgesteuert und über ein Rohr 28 in Gegenstrom zu einer Sprüheinrichtung 26c gebracht. Gleichzeitig mit der Klappe 26a wird die Sprüheinrichtung 26c aktiviert, indem aus einem Wasserbecken unterhalb der Sprüheinrichtung 26c mit einer Pumpe 26b Wasser abgesogen und der Sprüheinrichtung 26c zugeführt wird. Das Ammoniak wird an Sprühtropfen der Sprüheinrichtung abgegeben, welche sich im Wasserbecken sammeln und dort einen Puffer 27 mit gelöstem Ammoniak bilden. Der so in seinem Ammoniakanteil verringerte Spülstrom 10d wird wie zu Figur 1 beschrieben weiterbehandelt. Im Beispiel von Figur 3, das sonst dem von Figur 2 entspricht, wurde auf eine Umsteuerklappe 26a verzichtet und stattdessen ein zweiter Ventilator 6a installiert, der direkt auf ein Rohr 28 führt und in seiner Charakteristik an den zusätzlichen Widerstand in der Waschanlage anpassbar ist. Zu beachten ist, dass bei dem Weg durch Rohr 28 und durch das Einblasen mittels Löchern 29 in das Wasserbad ein zusätzlicher Widerstand entsteht, der mit der Fördercharakteristik des Ventilators 6a ausgleichbar sein sollte. Der Ventilator 6 fördert einen Förderstrom 10, während der zweite Ventilator 6a einen zusätzlichen Förderstrom 10e erzeugt, der sich - vermindert in der Ammoniakkonzentration - als Förderstrom 10d mit dem des Ventilators 6 vereinigt, um dem Katalysator 7 zugeführt zu werden. Im Normalfall wäre nur der Ventilator 6 in Betrieb, um den Zwischenraum 3 zu belüften und um kleinere Leckagen von Ammoniak über die Zerlegung im Katalysator 7 zu entsorgen. Eine Rückströmung über den Ventilator 6a ist nicht möglich, solange im Rohr 28 eine dem Innendruck entsprechende Wassersäule zurückgestaut werden kann. Bei einem sprunghaften Anstieg der Ammoniakkonzentration im Zwischenraum 3, gemessen mit dem Ammoniaksensor 13, kann die Steuerung 14 den zweiten Ventilator 6a zuschalten und so für einen wesentlich grösseren Luftdurchsatz sorgen und kurzzeitig mit dem Puffer 27 die Konzentration im vereinigten Förderstrom der Ventilatoren 6, 6a heruntersetzen. Eine zusätzliche Rückschlagklappe 31 im Förderstrom 10 gewährleistet, dass die Anlage auch bei Versagen des Ventilators 6 wirksam ist.In the event of a sudden increase in the ammonia concentration in the space above the
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109163216A (en) * | 2018-09-26 | 2019-01-08 | 苏州市创优净化科技有限公司 | A kind of safety intelligent type liquid ammonia vaporization system |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3926854A (en) * | 1970-12-17 | 1975-12-16 | Univ Southern California | Oxidation catalyst |
JPS63283752A (en) * | 1987-05-18 | 1988-11-21 | Japan Pionics Co Ltd | Catalyst for removing harmful gas |
EP0496228A1 (en) * | 1991-01-24 | 1992-07-29 | ILKA MASCHINENFABRIK HALLE GmbH | Safete device for a refrigerator utilising ammonia as refrigerant |
DE4223497A1 (en) * | 1992-07-17 | 1994-01-20 | Ilka Luft Und Kaeltetechnik Gm | Air-cooled ammonia refrigerator with integrated safety elements - incorporates fine spray nozzles in ventilation tubing for extn of gaseous ammonia which is collected in aq soln |
WO1995016110A1 (en) * | 1993-12-09 | 1995-06-15 | W.R. Grace & Co.-Conn. | Improved combined electrically heatable and light-off converter |
-
1996
- 1996-04-18 EP EP96810246A patent/EP0801262A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3926854A (en) * | 1970-12-17 | 1975-12-16 | Univ Southern California | Oxidation catalyst |
JPS63283752A (en) * | 1987-05-18 | 1988-11-21 | Japan Pionics Co Ltd | Catalyst for removing harmful gas |
EP0496228A1 (en) * | 1991-01-24 | 1992-07-29 | ILKA MASCHINENFABRIK HALLE GmbH | Safete device for a refrigerator utilising ammonia as refrigerant |
DE4223497A1 (en) * | 1992-07-17 | 1994-01-20 | Ilka Luft Und Kaeltetechnik Gm | Air-cooled ammonia refrigerator with integrated safety elements - incorporates fine spray nozzles in ventilation tubing for extn of gaseous ammonia which is collected in aq soln |
WO1995016110A1 (en) * | 1993-12-09 | 1995-06-15 | W.R. Grace & Co.-Conn. | Improved combined electrically heatable and light-off converter |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 013, no. 107 (C - 576) 14 March 1989 (1989-03-14) * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109163216A (en) * | 2018-09-26 | 2019-01-08 | 苏州市创优净化科技有限公司 | A kind of safety intelligent type liquid ammonia vaporization system |
CN109163216B (en) * | 2018-09-26 | 2024-02-09 | 苏州市创优净化科技有限公司 | Safe intelligent liquid ammonia vaporization system |
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