LU81829A1 - Verfahren sowie vorrichtung zur neutralisation saurer bzw.saeurehaltiger schadstoffe in rauchgasen von feuerungsanlagen mit abwaermenutzung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Neutralisation und Abscheidung saurer bzw. säurehaltiger Schadstoffe in Rauchgasen von Feuerungsanlagen, insbesondere von Müllverbrennungsanlagen, mit Abwärmenutzung, bei dem zunächst in das Rauchgas eine Suspension aus basisch reagierenden Feststoffen, beispielsweise Kalk und Wasser od.dgl. feinst-vertei3.t und in einer Menge eingebracht wird, daß sich » mittels der Rauchgasrestwärme ein trockenes Neutralsalz bildet, welches zusammen mit dem Flugstaub beispielsweise mit Hilfe eines üblichen Staubabscheiders aus dem Rauchgas enpfernt wird. Sie betrifft ferner eine Vorrichtung insbesondere zum Durchführen dieses Verfahrens mit einer Zerstäubungseinrichtung zum feinstverteilten, gleichzeitig gesteuerten Einbringen der Suspension in das Rauchgas.

Um saure bzw, säurehaltige Schadstoffe in Rauchgasen von Feuerungsanlagen zu neutralisieren, werden nach dem Stand der Technik in die Rauchgase Neutralisationsmittel, z.B. wässrige Kalksuspensionen, mittels pumpengetriebener Flüssigkeitszerstäuber kontinuierlich eingesprüht.

Hierdurch werden die Schadstoffe unter gleichzeitiger Auftrocknung der mit der Suspension eingebrachten Träger- * flüssigkeit in Neutralsalze überführt, die dann zusammen mit dem Flugstaub in einem Staubabscheider aus dem Rauchgas entfernt werden.

Eine derartige Neutralisation wird bisher bei Rauchgastemperaturen von mehr als 500°C durchgeführt, so daß unter Beachtung der vom Taupunkt vorgegebenen Temperaturgrenze eine Abkühlspanne von ca. 350 K zur Verfügung steht. Diese große Abkühlspanne erlaubt die Einbringung relativ großer Flüssigkeitsmengen in Form sehr dünnflüssiger Suspensionen / Λ » - 8 - mit entsprechender Begünstigung der Verteilung im Rauchgas und damit der chemischen Reaktion.

Werden jedoch Rauchgase aus Anlagen mit Abwärmenutzung zugeführt, so stehen für einen derartigen nachgeschalteten :' Prozeß nur Rauchgastemperaturen von 200 bis 250°C und da- ! i mit nur eine Abkühlspanne von ca. 100 K zur Verfügung.

: Handelt es sich hei der Feuerungsanlage zudem um eine IJ Müllverbrennungsanlage, bei der heterogener Brennstoff I * !i verarbeitet wird, so treten zudem sowohl starke Schwan kungen in der Rauchgasmenge als auch in der Schadstoff-konzentration auf. Um auch bei hohen Schadstoffkonzentrationen die vorgegebene Schadstoffminderung zu gewähr-| leisten, wird das Neutralisationsmittel jeweils auf den ! Höchstwert aus Rauchgasmenge und Konzentration dosiert, | was naturgemäß einen hohen Verbrauch bedingt; anderer- | seits orientiert sich beim starren System die einzu- ! bringende Wassermenge auf der geringsten vorkommenden i j Rauchga smenge.

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j Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Neutralisation der sauren bzw. säurehaltigen Schadstoffe in Rauchgasen mit trockener Neutral-salzabscheidung zu schaffen, das auch bei niedrigen Rauchgastemperaturen, wie sie hinter Anlagen mit Abwärmenutzung ♦ üblich sind, arbeitet. Weiterhin ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens so auszubilden, daß bei diesen Verhältnissen ein möglichst wirtschaftlicher Betrieb möglich ist, und zwar vor allem hinsichtlich des Verschleißes der Anlage und des Verbrauchs an Neutralisationsmittel.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, bei dem eine dickflüssige Suspension mit einem Mischungsverhältnis (Feststoff zu Flüssigkeit) zwischen /\ ; - 9 - * » > 1 : 20 und 1:2, vorzugsweise zwischen 1 : 6 und 1 : 3 verwendet wird, die in dem Rauchgas unter Benutzung eines gasförmigen Zerstäubungsmittels verteilt wird. Aufgrund der Verwendung einer derart dickflüssigen Suspension kühlen sich die Rauchgase nur vergleichsweise wenig ab, so daß eine Neutralisation und Auftrocknung der Neutralisationsprodukte auch bei Rauchgastemperaturen von 200 bis 250°C erfolgen kann, ohne daß der Taupunkt erreicht wird. Die Verwendung eines gasförmigen Zerstäubungsmittels, wozu sich Druckgas, insbesondere Druckluft, oder Dampf besonders gut eignen, läßt es darüber hinaus zu, daß die Suspension in den Zuführleitungen ohne hohen Pumpendruck und mit niedriger Geschwindigkeit befördert werden kann, so daß durch die an sich sehr erosiv wirkende Suspension kaum Verschleiß entsteht, und zwar insbesondere nicht an den für die Qualität der Zerstäubung wirksamen Teilen.

In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Men-i ge der eingebrachten Suspension und/oder des Zerstäubungs mittels entsprechend den Änderungen von Rauchgasmenge und/oder Schadstoffmenge zur Erzielung eines annähernd -, stöchiometrisch ablaufenden Neutralisationsprozesses j angeglichen wird. Durch diese Maßnahme eignet sich das

Verfahren besonders für Feuerungsanlagen, bei denen sich die Rauchgasmenge und -atmosphäre dauernd ändert, wie » | dies insbesondere bei Müllverbrennungsanlagen der Fall ! [ ist. Auf diese Weise kann der Verbrauch an Neutralisa- j tions- wie auch Zerstäubermitteln wirtschaftlich niedrig j gehalten werden.

Die Angleichung soll dabei so geschehen, daß bei Veränderung der Rauchgasmenge sowohl die Menge der eingebrachten Suspension als auch die des Zerstäubungsmittels entsprechend geändert wird und daß bei Veränderung ledig- / ! y / / - 10 - lieh der Schadstoffkonzentration nur die Suspensions-; menge geändert wird.

Des weiteren sieht die Erfindung vor, daß die Suspension ! ' annähernd drucklos in das Rauchgas eingeführt und dann zerstäubt wird, wodurch erosive Veränderungen der für die konstante Qualität der Zerstäubung wesentlichen Bauteile praktisch ausgeschlossen werden.

Die Vorrichtung der eingangs genannten Art ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Zerstäubungseinrichtung als Druckgaszerstäuber, z.B. als Druckluftzerstäuber, oder als Dampfzerstäuber ausgebildet ist. Dieser Druckgaszerstäuber eignet sich insbesondere zum Verteilen einer dickflüssigen Suspension im Rauchgas, da dann die Suspension vergleichsweise langsam in den Rohrleitungen transportiert werden kann und somit kaum Verschleiß entsteht. Zudem läßt sich mit einem Druckgaszerstäuber eine bessere und leichter einstellbare Feinstver-teilung im Rauchgas erzielen, was die Wirtschaftlichkeit der Vorrichtung erhöht.

Der Druckgaszerstäuber kann dabei im wesentlichen aus einer Druckerzeugungsanlage und wenigstens einem Zerstäubungsorgan in einem als Kontaktstrecke ausgebildeten Abschnitt des Rauchgaskanals hinter einer Feuerungsanlage bestehen. Es können aber auch je nach Querschnitt der Kontaktstrecke mehrere Zerstäubungsorgane in einer und/ oder bei entsprechendem Abstand zueinander verschiedenen Ebenen vorgesehen sein.

Das Zerstäubungsorgan selbst weist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ein Zuführrohr für die Suspension sowie ein Druckgasrohr auf, dessen Austritt vor dem des Zuführrohres mündet. Dabei sollte der Austritt des Druck- / i - 11 - gasrohres so auf den des Zuführrohres gerichtet sein, daß die Suspension erst nach dem Austritt vom Zerstäubermedium erfaßt wird, um erosive Erscheinungen zu vermeiden. Zweckmäßigerweise sollte der Austritt des Druckgasrohres im rechten Vinkel zu dem des Zuführrohres verlaufen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Druckgasrohr als konzentrisch zu dem Zuführrohr angeordnetes Mantelrohr ausgebildet ist,an dessen Ende ein U-förmiges Leitungsstück zur Bildung des Austritts angesetzt ist, wodurch eine sehr kompakte Konstruktion entsteht, bei der das Zerstäubermedium gleichzeitig als Isolierung einmal die Rauchgastemperatur von dem Neutralisationsmittel fernhält, zum anderen durch vorgesehene Erwärmung bei Verwendung eines an sich kalten Druckgases (z.B, Druckluft) die Taupunktunterschreitung am äußeren Rohr vermeidet. Bei Verwendung von Dampf erfolgt die Abschirmung zum Rauchgas einerseits bzw. zum Neutralisationsmittel andererseits durch weitere konzentrisch angeordnete, luftspaltbildende Rohre.

Die Erfindung sieht ferner vor, daß das Zuführrohr im Bereich des austrittsseitigen Endes in einem Abstreifring axial beweglich geführt ist. Durch Hin- und Herbewegen des Zuführrohres können Ablagerungen im Bereich des austrittsseitigen Endesabgestreift werden, wodurch die Zerstäubergeometrie und damit die Zerstaubungsquali-tät erhalten bleiben. Die axiale Bewegung kann dabei durch einen in einem Zylinder zu bewegenden Betätigungskolben geschehen, der mit dem Zuführrohr verbunden ist und dessen eine Seite gegen die Wirkung einer Feder mit Druckmittel zu beaufschlagen ist. Für die vorzugsweise periodische Druckbeaufschlagung, z.B. mittels Zeit-schaltautomatik, kann dann ein Zw ei -V ege -Με. gn e t ven t i 1 h " - 12 - i : i vorgesehen sein, das mit der Druckgaserzeugungsanlage verbunden ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgeschla-! ‘ gen, dax3 das Zerstäubungsorgan eine Kugelgelenkhalterung i für den Einbau in die Wand der Kontakstrecke aufweist.

! Dies ermöglicht es, die Strahlrichtung den Gegebenheiten der RauchgasStrömung optimal anzupassen.

Als ein weiteres Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß bei Verwendung von Druckluft eine Beheizung für das Druckgas vorhanden ist, einmal um den Winterbetrieb zu ermöglichen, zum anderen um Abkühlungseffekte bis in den Taupunktbereich mit Ablagerungen und Korrosion auf der Rauchgasseite des Zerstäuberorgans zu vermeiden.

Die Erfindung sieht ferner vor, daß der Druckgaszerstäuber mit einer Druckgasmengenverstelleinrichtung versehen ist, die es erlaubt, die Menge des eingebrachten Zerstäubungs-mittels der jeweiligen Rauchgasmenge anzupassen. Des weiteren sollte die Vorrichtung eine Suspensionsmengen-ver stell einrichtung aufweisen, um auch auf Änderungen der Schadstoffmenge, sei es durch Änderung der Rauchgasmenge oder der Schadstoffkonzentration, entsprechend reagieren zu können, um einen nahe stöchiometrisch ablaufenden Neutralisationsprozeß zu erzielen.

Um dies zu automatisieren, soll die Vorrichtung nach der Erfindung eine Rauchgasmengenmeßeinrichtung und eine Schadstoffkonzentrationsmeßeinrichtung aufweisen, die über eine Steuereinrichtung derart mit der Druckgasmengenverstelleinrichtung und der Suspensionsmengenverstelleinrichtung verbunden sind, daß bei Veränderung der Rauchgasraenge eine entsprechende Veränderung sowohl der Druckgasmenge als auch der Suspensionsmenge, bei / l l·· - 13 -

Veränderung lediglich der Schadstoffkonzentration nur eine entsprechende Änderung der Suspensionsmenge und bei Veränderung sowohl der Rauchgasmenge als auch der Schadstoffkonzentration eine entsprechend anteilige Mengenänderung des Druckgases und der Suspension erfolgt. Dies gewährleistet einen optimal niedrigen Neutralisationsmittelverbrauch bei gleichzeitig bester Neutralisationswirkung.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Aufbereitungseinrichtung für die Suspension und dem Druckgaszerstäuber eine Überlaufeinrichtung zum Einstellen eines Zulaufgefalles zum Druckgaszerstäuber hin angeordnet ist. Der Transport der Suspension in den Rauchgasstrom erfolgt somit allein aufgrund eines Zulaufgefalles, so daß nur niedrige Geschwindigkeiten und Drücke auftreten, was zur Verschleißminderung beiträgt. Die Überlaufeinrichtung kann dabei einen Rücklauf zur Aufbereitungseinrichtung aufweisen.

Dies ermöglicht die Maßnahme, daß die der Überlaufein-richtung zugeführte Suspensionsmenge mindestens das 2-fache der dem Druckgaszerstäuber zugeführten Suspensionsmenge beträgt. Durch diesen stetigen Umlauf werden Kalkablagerungen, die insbesondere bei Verwendung dickflüssiger Suspensionen auftreten können, mit großer Sicherheit verhindert.

Um die in den Rauchgasstrom einzubringende Suspensionsmenge einstellen zu können, sieht die Erfindung vor, daß der Überlauf mit einer Höhenverstelleinrichtung versehen ist. Auf diese Weise läßt sich das Zulaufgefälle zu dem Druckgaszerstäuber ändern, was eine entsprechende Änderung der zugeführten Suspensionsmenge zur Folge hat. Die Höhenverstellung kann dabei aus einem teleskopisch aus- und ein- / / ^ ! ^ - - 14 - fahrbaren Überlaufrohr bestehen, wobei der verfahrbare Teil des Überlaufrohres mit einem elektrischen Stellmo-; · tor verbunden ist. Es können jedoch ebenso andere Ver- J Stellantriebe zur Anwendung kommen.

| | Nachfolgend wird die Erfindung anhand in der Zeichnung I dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, ! Es zeigen: i j | Fig. 1 ein verfahrenstechnisches Fließbild einer

Vorrichtung zur Neutralisation von Schadstoffen | in Rauchgasen bei Anwendung von vor Ort er zeugter Druckluft als Zerstäubungsmittel und I Kalkhydrat als Neutralisationsmittel;

Fig. 2 ein Zerstäubungsorgan der Vorrichtung gern.

Fig. 1, im Querschnitt;

Fig, 3 eine Überlaufeinrichtung zur Vorrichtung gern. Fig, 1, im Querschnitt;

Fig, 4 ein verfahrenstechnisches Fließbild einer Vorrichtung zur Neutralisation von Schadstoffen in Rauchgasen bei Anwendung von Dampf als Zerstäubungsmittel und Kalkhydrat als Neutralisationsmittel ;

Fig, 5 ein Zerstäubungsorgan der Vorrichtung gern.

Fig. 4, im Querschnitt.

Fig. 1 zeigt in einem verfahrenstechnischen Fließbild eine Vorrichtung zur Neutralisation eines Rauchgasstromes. Diese Vorrichtung weist einen Aufbereiter 1 auf, der im wesentlichen aus einem Behälter 2 mit Kalkhydrat und einem Vorratstank 3 mit einer Suspension aus Kalkhy- / Λ / ·' ~y - 15 - drat und Wasser besteht. Das Kelkhydrat wird mit einem motorisch (M) angetriebenen Sehr aubenforderer 4 in den Vorratstank 3 eingebracht, wahre::! für das Wasser eine Wasserzuleitung 5 vorgesehen ist, die mit einem Schwimmer 6 gesteuert wird und zudem über einen Regelkreis 7 mit dem Schraubenförderer 4 verbunden ist, so daß eine konstante Zusammensetzung der Suspension gewährleistet ist. j Wenngleich das dargestellte Ausfukrungsbeispiel mit einem

Mischungsverhältnis von 1 : 4 arbeitet, ist mit dieser Vorrichtung die Einstellung sämtlicher interessierender Mischungsverhältnisse ohne weiteres möglich. Zusätzlich ist ein in die Suspension eintau elender Rührer 3 vorgesehen.

Von diesem Aufbereiter 1 wird die Juspension mittels einer motorisch (Ii) angetriebene:: Jumpe 9 über die Zuführleitung 10 zu einer Überlauf Zurichtung 11 gepumpt, die aus einem Behältnis 12 und eir.en in diesem angeordneten Überlauf rohr 1m besteht, über in Überlaufrohr 13 vorgesehene Öffnungen sowie über eine Ablauf1eitung 14 kann die überschüssig geförderte Suspension wieder in den Vorratstank 3 zurückfließen. Da die Jurpe 9 immer wesentlich mehr fördert als benötigt, und z»er mehr als das ca.

2-fache, entsteht so ein Kreislauf, der einerseits den Suspensionsspiegel in der ÜberlaufZnrichtung 11 entsprechend der Höhe der Öffnungen fn Überlauf rohr 13 konstant hält und andererseits fzir sorgt, daß keine Kalkablagerungen iu System entsTe:-:u.

Das Überlaufrohr 1,' ist teleskor:--;f höhenverstellbar, so daß die Spiegelnche der Suspamucn eingestellt bzw. verändert werden knnn. Dies geselcht über einen Stellantrieb im dargestculten Beispiel Her einen elektrischen Stellmotor 15» der über eine Kur: ul 16, eine Verbindungsstange 17» einen Dcppelhebel 13 = - ή eine weitere Ver-

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s - 16 - « bindungsstange 19 mit dem oberen Ende des Überlaufrohres 13 verbunden ist.

! Von der Überlaufeinrichtung 11 setzt sich die Zuführleitung j 10 zu dem Zerstäubungsorgan 20 eines Druckluftzerstäubers | 21 fort. Dieser Druckluftzerstäuber 21 weist neben dem Zer- j stäubungsorgan 20 eine Druckerzeugungsanlage auf, die aus einem motorisch (M) angetriebenen Verdichter 23, einem Druckluftspeicher 24 und einer nachgeschalteten Heizung i 25 besteht. Zwischen Verdichter 23 und Druckluftspeicher ! ; 24 ist ein Regelkreis 26 geschaltet, um eine weitgehend : konstante Füllung des Druckluftspeichers 24 zu gewähr- i leisten.

i ; Von der Druckerzeugungsanlage 22 gelangt die Druckluft über die Druckluftleitung 27 zu dem Zerstäubungsorgan 20. Dieses Zerstäubungsorgan 20 ist mittels eines Kugelgelenks 28 in der Wandung 29 eines Rauchgaskanals 30 gelagert und ragt mit seinem Austrittsende 31 bis etwa in dessen Mitte hinein. Das Austrittsende 31 liegt dabei niedriger als der Suspensionsspiegel in der Überlaufeinrichtung 11, so daß zwischen beiden ein Zulaufgefalle besteht, das für den Transport der Suspension durch die Zuführleitung 10 und dessen Austreten am Austrittsende 31 des Zerstäu-j. bungsorgans 20 sorgt. Durch Veränderung des Suspensions spiegels in der Überlauf einrichtung 11 kann das Zulaufgefälle und damit die Austrittsmenge am Zerstäubungsorgan 20 entsprechend verändert werden.

Die Druckluft selbst tritt über ein U-förmiges Leitungs-Stück 32 rechtwinklig zur Suspension aus, die dabei in Richtung des Rauchgasstromes zerstäubt wird. Die austretende Druckluftmenge kam: dabei über ein mit einem Verstellmotor 33 versehenes Ventil 34 eingestellt werden.

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Die Verstellung des Suspensionsspiegels und damit die der in den Rauchgasstrom austretenden Suspensionsmenge sowie die des Ventiles und damit die der austretenden Zerstäubungsluftmenge geschieht automatisch über eine Steuereinrichtung. Diese Steuereinrichtung erhält Informationen über die jeweilige Rauchgasmenge von einer Rauchgasmengenmeßeinrichtung 35, die als Venturidüse im Rauchgaskanal 30 angeordnet ist, sowie über eine in den Rauchgaskanal 30 hineinragende Sonde 36 mit Analysegerät, so daß die Schadstoffkonzentration proportional zur Rauchgasmenge erfaßt wird.

Das von der Rauchgasmengenmeßeinrichtung 35 gebildete Signal dient über den Steuerteil 37 als Stellgröße für das Ventil 3 4· und zwar derart, daß bei einer Vergrößerung der Rauchgasmenge auch die Druckluftmenge zunimmt. Gleichzeitig wird das Signal an ein weiteres Steuerteil 38 weitergegeben, das mit dem Stellmotor 15 der Überlaufeinrich-tung 11 verbunden ist und so für eine entsprechende Vergrößerung auch der Suspensionsmenge sorgt. Dabei bleibt das Verhältnis von Druckluftmenge zu Suspensionsmenge konstant.

Verändert sich nur die Schadstoffkonzentration, so läuft das von der Sonde 36 gebildete Signal zum Steuerteil 38 und von diesem zum Stellmotor 15. Es wird dann nur der Suspensionsspiegel und damit die zu zerstäubende Suspensionsmenge verändert, während die Druckluftmenge konstant bleibt.

Ändern sich sowohl Rauchgasmenge als auch Schadstoffkonzentration, so geht die Veränderung der Druckluftmenge und der Suspensionsmenge nicht mehr proportional vor sich. Das von der Rauchgasmengenmeßeinrichtung 35 kommende Signal wird nämlich hinsichtlich der Suspensions- / ίΐ'Λ j ^ :- - 18 - « menge durch das von der Sonde kommende Signal im Steuerteil 38 verstärkt oder entsprechend abgeschwächt, so daß die Suspensionsmenge stärker verändert wird als die Druckluftmenge.

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Im übrigen befinden sich in der Bruckluftleitung 27 sowie in der Zuführleitung 10 und Ablaufleitung 14 je eine ! Meßstelle 39, 40, 41, deren Meßwerte in Signale umge wandelt und an die entsprechenden Steuerteile 37, 38 als Stellungsmelöung rückgeführt werden.

An die Aufbereitungseinrichtung 1 und die Druckerzeugungs-; anlage 22 können je nach Bedarf Abzweigungen der Zuführ leitung 10 bzw. der Druckluftleitung 27 angeschlossen wer-i den, um weitere Zerstäubungsorgane zu versorgen. Dies ist hier mit den Leitungen 42 angedeutet.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch das Zerstäubungsorgan ! 20. Dies weist ein Zuführrohr 43 auf, über das die Suspen- | sion in Richtung Austrittsende 31 laufen kann. Dieses

Zuführrohr 43 ist von einem Mantelrohr 44 konzentrisch ! umgeben, das einerends mit der Druckluftleitung 27 und anderenends mit dem U-förmigen Leitungsstück 32 in Verbindung steht und so dem Transport der Druckluft dient.

Die Mündung 43 dieses Leitungsstückes 32 ist unterhalb und rechtwinklig zur Mündung 46 des Zuführrohres 43 angeordnet, so daß die aus dem Leitungsstück 32 ausströmende Druckluft die aus dem Zuführrohr 43 kommende Suspension mitreißt und dabei feinstverteilt zerstäubt.

Das Zuführrohr 43 ist in dem Mantelrohr 44 axial verschieblich geführt. Für die axiale Bewegung ist eine Betätigungseinrichtung 47 mit einem Betätigungskolben 48 vorgesehen, der mit dem Zuführrohr 43 verschraubt ist und in einem Zylinder 49 läuft. An dessen in dieser » - 19 - «

Ansicht linken Seite ist ein Druckraum 50 vorgesehen, der mit einem Zwei-Wege-Magnetventil 51 in Verbindung steht, das zur Steuerung der Druckmittelbeaufschlagung des Druckraumes 50 und damit des Betätigungskolbens 43 dient. Die zu dem Zwei-Wege-Magnetventil 51 hinführende Druckmittelleitung 52 kann dabei an die Bruckluftleitung 27 angeschlossen sein.

Durch periodisches Umstellen des Zwei-Wege-Kagnetventils 51 kann der Druckraum 50 be- und entlastet werden, so daß ; der Kolben nach rechts und nach Entlastung durch eine

Feder 53 wieder nach links gedrückt wird. Hierdurch wird das herausstehende freie Ende des Zuführrohrs 45 eingezogen, so daß der dort vorgesehene Abstreifring 54 eventuell abgelagerte Kalk- und Staubreste abstreift und so die Mündung 46 immer sauber hält. Der unter Zerstäuberdruck stehende Mantelraum der koaxial angeordneten Leitung sorgt in Verbindung mit der reichlichen Toleranz des freien Endes dafür, daß das abgestreifte Gut abgeblasen wird.

Die Einheit aus Zuführrohr 43 und Mantelrohr 44 ist über das Kugelgelenk 28 in der Wandung 29 des Rauchgaskanals 30 verstellbar gelagert, so daß das Zerstäubungsorgan 20 in seiner Stellung den jeweiligen Bedingungen der Rauchgasströmung optimal angepaßt werden kann.

Fig. 3 zeigt ebenfalls im Querschnitt die Überlaufein-richtung 11 mit dem Behältnis 12, dem Überlaufrohr 13 und dem Stellmotor 15 in vergrößerter Darstellung. Das Überlaufrohr 13 hat einen geringeren Durchmesser als die sich daran nach unten anschließende Ablauf leiturig 14, so daß beide teleskopartig ineinander bzw. auseinander gefahren werden können. Durch einen flexiblen Balg 55 können bedarfsweise beide zusätzlich gegeneinander abgedichtet

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- 20 -f \\rerden. Oberhalb des Balges 55 weist das Überl auf rohr 13 mehrere Überlauföffnungen 56 auf, deren Unterkanten die Höhe des jeweiligen Suspensionsspiegels bestimmen.

| Das obere Ende des Überlaufrohres 13 ist mit dem Doppel hebel 18 gelenkig verbunden, wobei hier ira Gegensatz zur Darstellung in Fig. 1 die dort gezeigte VerbindungsStange 19 wegfällt. Diese Funktion erfüllt hierbei der Doppelhebel 18, der hierzu schwenkbar an einer am Behältnis 12 gelagerten Wippe 57 angelenkt ist. Das untere Ende des Doppelhebels 18 ist über die Verbindungsstange 17 mit c.er auf dem Stellmotor 15 sitzenden Kurbel 16 verbunden.

In der durchgezogen gezeigten Stellung befindet sich das Überlaufrohr 13 in der höchsten Stellung, d.h. das Gefäl-i le in Richtung auf das in Fig. 1 gezeigte Zerstäubungs organ 20 und damit die eingebrachte Suspensionsmenge ist hier am größten. Durch Drehen der Kurbel 16 gegen den Uhrzeigersinn nimmt das Gestänge die gestrichelt gezeichnete Stellung ein, in der das überlaufrohr 13 in die Ablaufleitung 14 hineingeschoben ist. Entsprechend senkt sich der Suspensionsspiegel, so daß das Gefälle zu dem Zerstäubung sorgan 20 abnimmt.

Fig. 4 zeigt in einem verfahrenstechnischen Fließbild eine Vorrichtung zur Neutralisation eines Rauchgasstromes. Die Vorrichtung ist in der Funktion identisch mit der in Fig. 1 beschriebenen und unterscheidet sich im Aufbau und Ausstattung ausschließlich durch die Anwendung von Dampf als Zerstäubungsmittel anstelle von Druckluft.

Von der Überlaufeinrichtung 11 setzt sich die Zuführleitung 10 zu dem Zerstäubungsorgan 60 eines DampfZerstäubers 61 fort. Dieser DampfZerstäuber 61 weist neben / /7 ! t 9 - 21 - dem Zerstäubungsorgan 60 eine Dampferzeugungsanlage auf, die aus einem Dampfkessel 62 für Sattdampf oder leicht überhitzten Dampf, entsprechender Beheizung 63 auf der ΐ/asserseite, gesteuert über den Dampfdruck, sowie entsprechender Wasseraufbereitung und Nachspeisevorrichtungen 64 besteht. Der Regelkreis für den Vordruck 65 wie auch der Regelkreis für die Wasserfüllung 66 des Kessels ermöglichen im Rahmen der gesetzlichen Bestimmungen einen weitgehend überwachungsfreien Betrieb.

Von der Druckerzeugungsanlage 62 gelangt der Dampf über die Dampfleitung 67 zu dem Zerstäubungsorgan 60, das mittels eines Kugelgelenkes 28 in der Wandung 29 eines Rauchgaskanals 30 gelagert ist und mit seinem Austrittsende 68 bis etwa in die Mitte des Rauchgaskanals hineinragt. Das Austrittsende 68 liegt dabei niedriger als der Suspensionsspiegel in der Überlaufeinrichtung 11, so daß zwischen beiden ein Zulaufgefälle besteht, das für den Transport der Suspension durch die Zuführleitung 10 und deren Austreten am Austrittsende 63 des Zerstäuberorgans 60 sorgt. Durch Veränderung des Suspensionsspiegels in der Überlaufeinrichtung 11 kann das Zulaufgefälle und damit die Austrittsmenge am Zerstäubungsorgan 60 entsprechend verändert werden.

Der Dampf selbst tritt über ein U-förmiges Leitungsstück 69 rechtwinklig zur Suspension aus, die dabei in Richtung des Rauchgasstromes zerstäubt wird. Die austretende Dampfmenge kann dabei über ein mit einem Verstellmotor 33 versehenes Ventil 3^· eingestellt werden.

Die Verstellung des Suspensionsspiegels und damit die der in den Rauchgasstrom austretenden Suspensionsmengen sowie die Verstellung des Ventils 3^ und damit die der austretenden Zerstäubungsdampfmenge geschieht automa- i * f - 22 -P> « tisch über eine Steuereinrichtung, wie sie in der Erläu-j terung des Ausführungsbeispiels gemäß Pig. 1 beschrieben ! ist.

An die Aufbereitungseinrichtung 1 und die Druckerzeugungs anlage 62 können je nach Bedarf Abzweigungen der Zuführleitung 10 bzw. der Dampfleitung 67 angeschlossen werden, j um weitere Zerstäubungsorgane zu versorgen. Dies ist hier mit den Leitungen 42 angedeutet.

| Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch das Zerstäübungs- j organ 60. Dies weist ein Zuführrohr 43 auf, über das die Suspension in Richtung Austrittsende 68 laufen kann.

Dieses Zuführrohr 43 ist von einem Mantelrohr 44 konzen-! trisch umgeben, welches die Aufgabe hat, das Zuführrohr 43 gegen die Wärmeeinwirkung des Zerstäuberdampfes abzu-; schirmen und andererseits die Kondensation des Zerstäuber- I dampf es am kalten Zufiihrrohr 43 zu verhindern. Zuführrohr ; 43 und Mantelrohr 44 sind von einem weiteren Mantelrohr | 70 konzentrisch umgeben. Dieses Mantelrohr 70 verbindet I einerseits die Dampfzuleitung 67 mit dem U-förmigen Lei tungsstück 69 und dient so dem Transport des Dampfes.

Das dampfführende Mantelrohr 70 ist mit einem Schutzmantel 72 aus korrosionsbeständigem Blech gegen Berührung, aber auch gegen Wärmeverluste nach außen geschützt. Die Mündung 45 dieses Leitungsstückes 69 ist unterhalb und rechtwinkelig zur Mündung 46 des Zuführrohres 43 angeordnet, so daß der aus dem Leitungsstück 69 ausströmende Dampf die aus dem Zuführrohr 43 kommende Suspension mitreißt und dabei feinstverteilt zerstäubt.

Das Zuführrohr 43 ist in dem Mantelrohr 44 axialverschieblich geführt. Für die axiale Bewegung ist eine Betätigungseinrichtung 47 mit einem Betätigungskolben 48 vorgesehen, der mit dem Zuführrohr 43 verschraubt l s-\ i î - 23 - « ist und in einem Zylinder 49 läuft. An dessen in dieser Ansicht linken Seite ist ein Druckraum 50 vorgesehen, der mit einem 2-Wege-Magnetventil 51 in Verbindung steht, das zur Steuerung der Druckmittelbeaufschlagung des Druckraumes 50 und damit des Betätigungskolbens 48 dient. Die zu dem 2-¥ege-Kagnetventil 51 führende Druckmittelleitung 52 kann dabei an die Dampfleitung 67 angeschlossen sein. Die Funktion dieser axialen Verschiebeeinrichtung als Reinigung seinrichtung für die Austrittsöffnung 46 entspricht r der diesbezüglich im Zusammenhang mit dem Ausführungsbei spiel nach Fig. 1 beschriebenen.

Zur Verstärkung der Wärm e s chut zw i rkung für das Zuführrohr 45 ist der Raum zwischen diesem Zuführrohr 45 und dem Mantelrohr 44 mit Zuluftbohrungen 75 und einem großzügig dimensionierten Spalt 74 auf der Rauchgaskanalseite versehen. Der im Rauchgaskanal stets herrschende Unterdrück sorgt für Transport kalter Außenluft durch die Bohrungen 73 am Zuführrohr 43 vorbei in den Rauchgaskanal, wobei die Luft eine entsprechende Kühlung bewirkt.

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Claims (26)

1. Verfahren zur Neutralisation und Abscheidung saurer ; bzw. säurehaltiger Schadstoffe in Rauchgasen von * Feuerungsanlagen, insbesondere von Müllverbrennungs- 3 anlagen und mit Abwärmenutzung, bei dem zunächst in \ das Rauchgas eine Suspension aus basisch reagierenden 1 __ Feststoffen, beispielsweise Kalk und Wasser od.dgl., | feinstverteilt und in einer Menge eingebracht wird, I daß sich mittels der Rauchgasrestwärme ein trockenes

2. Verfahren nach Anspruch 1, d a o u r c h ge - kennzeichnet, daß 'Ms Menge der ein-gebrachten Suspension und/oder de/; bungsmittels entsprechend den Änderungen von Xv··. rfngcU~5nSe und/ j oder Schadstoffmenge zur Erzielung eines annähernd stöchiometrisch ablaufenden Neutralirsviensprozesses angeglichen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, d a r; u r » h ge - kennzeichnet , daß bei Veränderungen der Rauchgasmenge sowohl die Kong«.· i?r angebrachten Suspension als auch die Menge des Zersr.v-bungsmittels entsprechend geändert wird.

3 Neutralsalz bildet, welches zusammen mit dem Flug- staub beispielsweise mit Hilfe eines üblichen Staub-; abscheiders aus dem Rauchgas entfernt wird, da - ",|jj * durch gekennzeichnet, daß 1. eine dickflüssige Suspension mit einem Mischungsver hältnis zwischen 1 : 20 und 1 : 2, vorzugsweise zwi-] sehen 1 : 6 und 1:3» verwendet wird, die in dem F i ^ i ' - 2 -i Rauchgas unter Benutzung eines g-ο.ί brmi£en Zerstäu-ij bungsmittels verteilt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, d h c u r ^ h ge kennzeichnet , daß bei Veränderungen lediglich der Schadstoffkonzentration zur die Suspen- | sionsmenge geändert wird.

5. Verfahren nach einem oder mehrerer. i=r -nspriiche 1 bis 4, dadurch ge kornreich -net , daß die Suspension anr.vz;rr„i drucklos in das Rauchgas eingeführt wird und «Mnz zerstäubt wird.

6. Verfahren nach einem oder mehron-r. i=r -zsprüche 1 bis 5, dadurch gek=r. rzeich net , daß als gasförmiges r-zgsmittel Dampf oder Druckgas, wie Drucù.duib, ·-rundet wird.

7. Vorrichtung zur Neutralisât!er. s.v„z=r : -k. säurehaltiger Schadstoffe im Rauchgas vor; rF-fr—gsanlagen, insbesondere von Müllverbrern:un£z-ulez;n mit Abwärme- / / « - 3 - Μ nutzung, mit einer Aufbereitimgseinrichtung zum Herstellen einer Suspension aus basisch reagierenden Feststoffen, beispielsweise Kalk und Vasser od.dgl., ; sowie einer Zerstäubungseinrichtung zum feinstver- teilten Einbringen der Suspension in das Rauchgas, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerstäu bungseinrichtung als Druckgaszerstäuber (21) oder als Dampfzerstäuber (6o) ausgebildet ist.

: 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge - kennzeichnet, daß der Druckgaszerstäuber als Druckluftzerstäuber (21) ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckgas zerstäuber (21) im wesentlichen aus einer Druckerzeugungsanlage (22) und wenigstens einem Zerstäubungs-! organ (20) in einem als Kontaktstrecke ausgebildeten | Abschnitt des Rauchgaskanals (30) hinter einer Feu- j erungsanlage besteht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge - kennzeichnet , daß das Zerstäubungs organ (20) ein Zuführrohr (A3) für die Suspension sowie ein Druckgasrohr (A4) aufweist, dessen Austritt ! (45) vor dem des Zuführrohrs (43) mündet.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch ge - kennzeichnet , daß der Austritt (45) des Druckgasrohres (44) so auf den des Zuführrohres (43) gerichtet ist, daß die Suspension erst nach dem Austritt (45) von dem Druckgas oder dem Dampf erfaßt [λ wira' - 4 -

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet , daß der Austritt (45) des Druckgasrohres (44) im rechten Winkel zu dem I des Zuführrohres (43) verläuft. i

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeich - net , daß das Druckgasrohr (44) als konzentrisch zu dem Zuführrohr (43) angeordnetes Mantelrohr (44) ausgebildet ist, an dessen Ende ein U-förmiges Leitungsstück (32) zur Bildung des Austrittes (45) angesetzt ist.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeich - net , daß das Zuführrohr (43) im Bereich des austrittsseitigen Endes in einem Abstreifring (54) axial beweglich geführt ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß das Zuführrohr (43) mit einem in einem Zylinder (49) zu bewegenden Kolben (48) verbunden ist, dessen eine Seite gegen die VJirkung einer Feder (53) mit Druck zu beaufschlagen ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß für die vor zugsweise periodische Abreinigung der Zerstäuberspitze die automatische Druckbeaufschlagung mittels Zwei-¥ege-Magnetventil (51) vorgesehen ist, das mit der Druckgaserzeugungsanlage (22) verbunden ist.

17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeich - / .ΐ/\ / ; - 5 - j i | net, c'·' Zerstäubungsorgan (20) eine Ku- ! gelgelenkh·1 iterung ( 28) für den Einbau in die Wand der ! * Kontaktstr< ’ (30; aufweist.

18. Vorrichtung nac^ e^nem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 17, Se^ennzeichnet durch eine Druckf”lSiieizu,,g (25) für den Druckgaszerstäuber (21) bei Vc^w^dun/r an sich kalter Druckgase.

19. Vorrichtung nacil einem 0£er mehreren der Ansprüche 7 bis 18, ä a d n r c h gekennzeich -net , c*aß Druckgaszerstäuber (21) mit einer Druckgasmerr.envers* elleinrichtung (33, 3^) versehen ist.

20. Vorrichtung nach e< nem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 19, £e^ennzeichnet durch eine Susper« tonsmei\*,enverstelleinrichtung (11).

21. Vorrichtung -iacl1 A:" -pruch 19 und 20, gekenn -z e i c h : e b d u r c h eine Rauchgasmengen-meßeinrichl'‘:S (35N und eine Schadstoffkonzentra-tionsmeßeir^· -chtung (36), die über eine Steuereinrichtung dev-rb miT. £er Druckgasmengenverstelleinrichtung θ'* 3*0 v,·'^ (jer Suspensionsmengenverstell-einrichtun< v'srbuno ,-51 sin(f[) daß bei Veränderungen der Rauchg;-' enSe e vne entsprechende Veränderung sowohl der .· ‘uckgas. enge als auch der Suspensionsmenge, bei d’rändeiv.ug lediglich der Schadstoffkon-; zentration * -r eina entsprechende Änderung der Suspensions --'*Se ur: * bei Veränderung sowohl der Rauchgasme'-V'' a^s a .ch der Schadstoffkonzentration eine entsrr-v:-end· a: teilige Mengenänderung des Druckgases und d<'· Suspe. Sion erfolgt. «r* - 6 -

22. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche | 7 bis 21, gekennzeichnet durch ! eine Überlaufeinrichtung (11) zwischen der Aufberei tungseinrichtung (1) und dem Druckgaszerstäuber (21).

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch i gekennzeichnet, daß die Überlauf einrichtung (11) einen Rücklauf (14) zur Aufberei-tungseinrichtung (1) aufweist, und daß die der Überlaufeinrichtung (11) zugeführte Suspensionsmenge mindestens das 2-fache der dem Druckgaszerstäuber (21) zugeführten Suspensionsmenge beträgt.

24. Vorrichtung nach Anspruch 20 und 22 oder 23, gekennzeichnet durch eine Höhenverstelleinrichtung für den Überlauf.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet , daß die Höhenver stelleinrichtung aus einem teleskopisch ausfahrbaren Überlaufrohr (13) besteht. i ί

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch ' gekennzeichnet, daß der verfahr- i bare Teil des Überlaufrohres (13) mit einem elektri schen Stellmotor (15) verbunden ist. 'ΑΛΑλ ? u