HU193136B - Apparatus for treating smoke by dusty materials - Google Patents

Description

A találmány tárgya berendezés füstnek por alakú anyaggal történő kezelésére, amely egyrészt egy függőleges reaktoroszlopból áll, amelynek alsó részénél a füstöt érintkezésbe hozzuk a por alakú anyaggal, az így kapott szuszpenziót vagy keveréket a reaktoroszlopban felfelé áramoltatjuk, másrészt porleválasztó eszközökből áll, amelynek a reaktoroszlop felső részével összeköttetésben állnak és amelyek a kezeléshez használt por alakú anyagot és a tisztítógázokat egymástól szétválasztják.

A találmány szerinti berendezés olyan kezelés végrehajtására alkalmas, ahol a fentemlített por alakú anyagot, nevezetesen valamilyen reagenst, száraz állapotban abszorbeáltatunk oly módon, hogy az a füstben lévő szennyező gázokkal a lehető legnagyobb mértékben érintkezzen, mely eljárást általában „száraz tisztításnak'’ vagy „száraz gázmosásnak neveznek.

Ilyen kezelést lehet alkalmazni például az SO‘2 összegyűjtésére, vagy például az üvegiparban HF-nek mészhidráttal, illetve HCLnek szintén mészhidráttal történő összegyűjtésére, olyan esetekben, amikor a füst a háztartási vagy ipari, stb. hulladék elégetéséből származik, tehát általában a füstben lévő különböző mérgező gázok összegyűjtésére.

A felsorolt füstkezelési eljárások végrehajtására ismertek olyan berendezések, amelyek rendszerint több, egymással összekötött szerelvényből állnak, ahol az egyes szerelvények közötti összeköttetés csővezetékekkel van megoldva, és egy összekötő csővezetéket tartalmaznak, amely reaktoroszlop kivezető nyílását a porleválasztó berendezés bevezető nyílásával összeköti, ahol a porleválasztó berendezés általában egy ciklon típusú berendezés. Ezenkívül az ismert berendezések még egy további csővezetéket is tartalmaznak, amely a porleválasztó berendezés „gázkivezető” nyílását köti össze egy további porleválasztóval, például egy textilbetétes vagy egy villamos porleválasztóval, majd a kezelt füstöt egy kéményen keresztül kivezetik a légkörbe.

A fentiekből is következik, hogy a különböző összekötő csővezetékek teljes hossza meglehetősen nagy, ami nagy anyagfelhasználással és hőveszteséggel jár. Az ismert berendezések ilyen, több részre való tagolása miatt jelentős mennyiségű vázszerkezetre van szükség, mivel mindéin egyes szerelvényt külön el kell látni valamilyen tartószerkezettel.

Végül a berendezés első szerelvényét képező reaktoroszlopot gyakran hőszigeteléssel kell ellátni, ami a környezetbe jutó hőveszteség csökkentését szolgálja, pontosabban, ami lehetővé teszi az eldugulás elkerülését azokban az esetekben, amikor fennáll a kezelendő termék elfolyósodásának veszélye.

A találmány célja tehát lényegében az, hogy olyan berendezést alakítsunk ki, amely alkalmas a fentemlített vagy azokhoz hasonló 2 kezelési eljárások végrehajtására, amely kisebb méretű, felépítése egyszerűbb az ismert berendezéseknél, amelyhez kevesebb vázszerkezetre van szükség, és amelynél csökkentett hőszigetelés is megfelelő lehet.

A kitűzött célt a találmány értelmében olyan, füstnek por alakú anyaggal történő kezelésére alkalmas berendezés kialakításával értük el, amelynél új megoldás, hogy a porleválasztó berendezések a reaktoroszlopot tartó és azt körülvevő köpeny középső részének belsejénél vannak elrendezve, és a köpeny maga egy vázszerkezetre van erősítve.

Ilyen kialakítás esetén a porleválasztó berendezések alátámasztásához nincs szükség külön vázszerkezetre, mivel azokat maga a reaktoroszlop és a fentemlített köpeny támasztja meg, a köpeny maga pedig a reaktoroszlopot tartja, így az egész berendezés önhordó szerkezetet képez.

Ezenkívül könnyen belátható, hogy a reaktoroszlopot körülvevő köpeny belső felülete és a reaktoroszlop külső felülete között hőszigetelő tér jön létre, ami azt eredményezi, hogy a reaktoroszlopból a környezet felé csökkennek a hőveszteségek, így sok esetben csökkentett hőszigetelésre van csak szükség.

A találmány szerinti berendezés szerkezetileg tömörebb, ha a reaktoroszlopot nyitott felső végénél egy olyan második köpennyel látjuk el, amely a porleválasztó berendezések bevezető nyílásaival összeköttetésben áll, és amelynek alsó része belenyúlik az első köpenybe.

Ilyen kialakítás esetén a második köpeny és a reaktoroszlop között egy gyűrű alakú csővezeték alakul ki, amely összeköttetést biztosít a reaktoroszlop nyitót felső vége és a porleválasztó berendezések bevezető nyílásai között.

Ez utóbbi kiegészítő összekötőelemek alátámasztásához szintén nincs szükség külön vázszerkezetre, mivel a második köpenyt és a reaktoroszlopot is maga az első köpeny tartja.

A találmány szerinti berendezés egy további előnyös kiviteli alakjánál az első köpeny középső része, a reaktoroszlop és a második köpeny lényegében koaksziális hengerek formájában vannak kialakítva, ahol a második köpeny átmérője nagyobb a reaktoroszlop átmérőjénél és kisebb az első köpeny középső részének átmérőjénél. Belátható, hogy ez igen egyszerű felépítésű szerkezet.

A találmány szerinti berendezés egy további előnyös kiviteli alakjánál a kezelési eljáráshoz használt por alakú anyag ismételt összegyűjtéséhez az első köpeny alsó része tölcséres tartály vagy garat formájában van kialakítva, amely összeköttetésben áll a porleválasztó berendezés „anyag” kivezető nyílásaival.

Természetesen a fenti kiviteli formától eltérően ezt a tölcséres tartályt vagy garatot nem lehet a reaktoroszloppal, az első köpeny középső részével és a második köpennyel ko-23 axiálisan kialakítani, de úgy igen, hogy az első köpeny középső részének folytatását képezze, és hogy a reaktoroszlopot közvetve vagy közvetlenül megtámassza.

Előnyös továbbá az a kialakítási mód is, ha a találmány szerinti berendezés első köpenyének felső részét úgy képezzük ki, hogy a második köpeny körül a tisztított gáz számára kivezető nyílást képez, és a porleválasztó berendezéseket körülvéve azok „gáz” kivezető nyílásaival összeköttetésben áll.

Ez a kiviteli alak is megtartja a találmány szerinti berendezés különösen egyszerű felépítésű jellegét, ahol a különböző részek nagyon közvetlenül kapcsolódnak egymáshoz.

Annak érdekében, hogy a találmány szerinti berendezés hatóanyagát növeljük és a kezeléshez egyszer már felhasznált és a berendezésen keresztüljutott por alakú anyagot, amely még részben aktív maradt, ismételten fel lehessen használni, a tölcséres tartályt vagy garatot el lehet látni egy elosztóberendezéssel, amely a reaktoroszlop alsó részéhez visszavezető nyílással van ellátva.

Ez az elrendezés bár önmagában ismert, de a találmány szerinti berendezés esetében igen eg/szerüen alkalmazható, olcsó és nagyon rövid csőcsatlakozásokkal beépíthető, és a visszavezető nyílásának vége a reaktoroszlop középvonalától vagy tengelyétől csak kicsit van távolabb.

A találmány szerinti, füstnek por alakú anyaggal történő kezelésére alkalmas berendezést az alábbiakban kiviteli példa kapcsán, a mellékelt rajz alapján ismertetjük részletesebben^ahol az

1. ábrán a találmány szerinti berendezés hosszmetszete; a

2. ábrán pedig az 1. ábra szerinti berendezés alsó részének oldalnézete látható.

Az 1. ábrán bemutatott találmány szerinti berendezés fő részét függőleges 1 reaktoroszlop képezi, amelynek alsó részénél 2 füstbevezető nyílás van kialakítva, amely viszont egy 3 szűkülő elemmel és ahhoz 6 nyakon keresztül kapcsolódó 4 bővülő elemmel van öszszekötve. A 3. szűkülő elem és a 4 bővülő elem feladata, hogy a por alakú reaktív anyagot szuszpenzálja. Ezt az anyagot a 4 bővülő elembe a 6 nyak közelében becsatlakozó 5 csővezetéken keresztül lehet beadagolni, ezáltal a por alakú anyag a felfelé áramló füstben igen jól diszpergálható vagy eloszlatható. Tehát ezzel a kialakítással biztosítjuk, hogy a reaktív anyag és a füst között a reakció maximális hatékonysággal megy végbe a teljes idő alatt, míg azok az 1 reaktoroszlopban felfelé haladnak, jóllehet ez a felfelé haladás viszonylag nagy (10 m/s nagyságrendű) sebességgel történik.

Az 1 reaktoroszlop kivezető nyílásánál egy első porleválasztó berendezést kell elhelyezni, amellyel a kezelt füstből a por alakú anyag leválasztható, mely por alakú anyag már az eltávolítandó szennyezőanyagokat is tartalmaz4 za (például mérgesgázokat, az aktív anyag pedig például mészhidrát lehet).

Ez az első porleválasztó berendezés, amely a tisztított füstöt és a legnagyobb méretű por alakú részecskéket egymástól szétválasztja, egy 7 ciklon szerelvény, amely a találmány értelmében az 1 reaktoroszlopot magasságának egy részében körülvevő első 8 köpeny 8 m középső részének belsejében van elrendezve, pontosabban több ilyen 7 ciklon szerelvény van itt elhelyez've. A 7 ciklon szerelvények 7e beve.zető nyílásai az 1 reálctoroszlop nyitott Is felső végével második 9 köpeny révén vannak összekötve, mely az 1 reaktoroszlop Is felső végét sapkaszeruen körülveszi és amelynek 9b alsó része belenyúlik a 8 köpenybe.

Az 1. ábrán látható, hogy a 8 köpeny 8m középső része, az 1 reaktoroszlop nagyobb része és a második 9 köpeny koaxiális hengerek formájában fémlemezből vannak kialakítva, ennélfogva gyártásuk és felállításuk igen egyszerű. Az egyes részek mechanikai összekapcsolása többféle módon történhet, például hegesztéssel, szegecseléssel vagy csavarozással.

A fentiek alapján látható, hogy a 7 ciklon szerelvények rögzítéséhez egyetlen esetben sincs szükség külön tartó vázszerkezetre, mivel azok egyik oldalon az 1 reaktoroszlophoz, másik oldalukon a 8 köpenyhez erősíthetők. Ugyanez a helyzet a második 9 köpeny esetében is, amelynek alsó része a 7 ciklon szerelvények bevezető nyílásaihoz van erősítve, oldalán pedig az első 8 köpeny 8s felső részénél lévő 10 rögzítőelemmel van megtámasztva, és ily módon a 8 köpenybe való benyúlásnak megfelelő helyzetben tartva.

Tehát a teljes berendezés önhordó kiviteli és különösen tömör felépítésű. Egyetlen 11 vázszerkezet elegendő a megtámasztásához, ami a 8 köpeny alsó részéhez van erősítve.

A berendezés egyes részei közötti összeköttetések rendkívül közvetlen és mindegyik részegység a berendezés belsejében helyezkedik el, ami a hőveszteségeket maximális mértékben csökkenti.

A fenti leírásból látható, hogy a kezelt füst az 1 reaktoroszlop Is felső végénél távozik, a reaktív por alakú anyagrészecskék pedig — kisebb sebességgel — lefelé áramolnak a második 9 köpeny és az 1 reaktoroszlop által képezett 12 körgyűrű alakú térrészben, így a reakció hatékonyan folytatódhat egészen a 7 ciklon szerelvény 7e bevezető nyílásáig; a 12 körgyűrű alakú térrész az 1 reaktoroszlop felső részét a környezettől hőszigeteléssel látja el, és az 1 reaktoroszlop fém részét hasonló hőszigeteléssel látja el a 7 ciklon szerelvény. Az így kialakított hőszigetelések növelik a berendezés gazdaságosságát, ami különösen akkor fontos, amikor a füstnek a tisztítás folyamán forró állapotban kell maradnia.

A 7 ciklon szerelvényekben a centrifugálással történő első leválasztási folyamat során szétválasztjuk egymástól a kezelt füstöt és a 3

-3193136

V 5 por alakú anyag legnagyobb méretű részecskéit, amelyek a 7 ciklon szerelvény 7m „anyag kivezető nyílásán keresztül a 8 köpeny alsó részét képező aszimmetrikus 8i tölcséres tartályba vagy garatba hullanak.

A 8i tölcséres tartály vagy garat aljánál 13 elosztó van elhelyezve, amely a belehulló por alakú anyagot két részre osztja, egyrészt 14 ürítő nyíláson keresztül kiüríti, másrészt 15 visszavezető nyíláson keresztül visszavezeti a még részben aktív por alakú anyagrészecskéket az 1 reaktoroszlop 4 bővülő elemébe. Ebben az esetben a szintén a 4 bővülő elembe torkolló 5 csővezetéken keresztül csak friss por alakú anyagot táplálunk be, olyan mennyiségben, amely kiegyenlíti a 14 ürítő nyíláson keresztül elvezetett anyagmennyiséget, valamint a por alakú anyag nagyon finom szemcsézetű részét, amely a 7 ciklon szerelvény 7g „gáz” kivezető nyílásán keresztül a tisztított füsttel egyidejűleg kijut.

Az 1. ábrán az is látható, hogy a 8 köpeny 8s felső része a második 9 köpeny 9b alsó része körül a tisztított gázok számára egy kivezető gyűjtőcsatornát képez, amely a 7 ciklon szerelvény 7g „gáz” kivezető nyílásával áll összeköttetésben. Ez a gyűjtőcsatorna 16 kivezetőnyílással van ellátva, amelyhez egy szűrő eszközt lehet csatlakoztatni, amelynek az a feladata, hogy szétválassza egymástól a füstnek tisztán gáz állapotú részét és a kezelésnél alkalmazott por alakú anyag legfinomabb szemcsézetü részecskéit, valamint más egyéb por alakú szennyeződéseket, amelyeket a füst a 7 ciklon szerelvényből kilépve még tartalmaz. Ez a szűrő eszköz bármilyen célnak megfelelő szűrő lehet, például egy textil betétes szűrő vagy egy elektrofilter. Ezután a szűrő eszköz után a tisztított füstöt már ki lehet engedni a légkörbe.

Megemlítjük még, hogy a találmány szerinti füsttisztító berendezés további előnyös tulajdonsága, hogy a 7 ciklon szerelvényeket az 1 reaktoroszlopban felfelé áramló füst melegíti, ami megakadályozza azok eldugulását, mivel a füstben lévő anyag, ami egyébként a lehűléskor összegyűlhetne, a melegítés folytán nem tud felhalmozódni a 7 ciklon szerelvények belsejében. Ez az előnyös tulajdonság egyenesen következik az 1 reaktoroszlopnak a környezettől való kiváló és gazdaságos hőszigeteléséből. Az eldugulás kockázatát még akkor is elkerüljük a találmány szerinti berendezésnél, ha a por alakú anyag a 8i tölcséres tartályban vagy garatban felgyülemlik.

Természetesen a találmány szerinti berendezés a bemutatott példától eltérő módon is számtalan változatban megvalósítható úgy, hogy az igényelt oltalmi körön belül maradunk.

Nevezetesen, a 7 ciklon szerelvény helyett szűrő hengereket vagy bármilyen más szűrőt lehet alkalmazni, amely esetben a 16 kivezető nyílást nem egy textil betétes szűrőhöz vagy egy elektrofilterhez kell csatlakoztatni, hanem közvetlenül kivezethető a légkörbe.

Claims (6)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   10 L Berendezés füstnek por alakú anyaggal történő kezelésére, amely lényegében függőleges reaktoroszlopot foglal magába, amelynek alsó része füstbevezető nyílással és a* por alakú anyag számára bevezető nyílással, valamint azok egymással való érintkeztetésére szűkülő és bővülő elemekkel van ellátva, a reaktoroszlop felső része porleválasztó eszközzel van összekötve, amelynek a kezeléshez felhasznált por alakú anyagot elvezető „anyag”
2. 2C kivezető nyílása és „gáz” kivezető nyílása van, azzal jellemezve, hogy a reaktoroszlopot (1) tartó és azt körülvevő köpenye (8) van, amelynek középső részének (8m) belsejében vannak elrendezve a porleválasztó eszközök, és a,kö25 peny (8) egy vázszerkezete (11) van erősítve.

   2. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a reaktoroszlop (1) nyitott ^felső végénél (Is) második köpennyel (9) van ellátva, amely a felső véget (Is) a porle3(-, választó eszközzel összeköti és amely a reaktoroszlop (1) felső végét (Is) sapkaszerűen körülveszi, alsó része (9b) pedig belenyúlik az első köpenybe (8).
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti beren35 dezés, azzal jellemezve, hogy az első köpeny (8) középső része (8m), a reaktoroszlop (1) és a második köpeny (9) lényegében koaxiális hengerek formájában vannak kialakítva, ahol a második köpeny (9) átmérője kisebb az első

   40 köpeny (8) középső részének (8m) átmérőjénél, de nagyobb a reaktoroszlop (1) átmérőjénél.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az első köpeny (8) alsó része tölcséres tartály (8i) vagy garat formájában van kialakítva, amely a porleválasztó eszközök „anyag kivezető nyílásaival (7m) összeköttetésben áll.
5. 5. A 2-4. igénypontok bármelyike szerinti 50 berendezés, azzal jellemezve, hogy az első köpeny (8) felső része (8s) úgy van kialakítva, hogy az a második köpenyt körülvéve a tisztított gáz számára kivezető nyílást képez, és amely felső rész (8s) a porleválasztó esz55 közöket körülvéve azok „gáz kivezető nyílásaival (7g) összeköttetésben áll.
6. 6. A 4. vagy 5. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a tölcséres tartály (8i) vagy garat elosztó berendezéssel (13) ₆₍₎ van ellátva, amelynek a reaktoroszlop (1) alsó részéhez visszavezető nyílása (15) van.