NL1033674C2 - Systeem voor het reinigen van afvalgassen. - Google Patents

Description

Systeem voor het reinigen van afvalgassen

De uitvinding heeft betrekking op een systeem voor het reinigen van afvalgassen, welk systeem is voorzien van een reservoir dat gedeeltelijk is gevuld 5 met een vloeibaar medium, waarbij in het vloeibare medium een uitgang van een afvoerkanaal is gepositioneerd waardoor afvalgassen door het medium kunnen worden getransporteerd om de afvalgassen te reinigen.

Uit EP-1.252.920 is een systeem bekend voor het zuiveren van afvalgassen. Het systeem omvat een reservoir dat gedeeltelijk is gevuld met water.

10 In het systeem wordt met behulp van een turbine afvalgas afkomstig uit een oven, via een geperforeerd uitgangskanaal in het water geblazen. Met behulp van een roerinstallatie wordt het water geroerd, zodat het afvalgas wordt gewassen met behulp van het water. Het door het water gedeeltelijk gezuiverd afvalgas wordt met behulp van een schoorsteen afgevoerd.

15 Een nadeel van het bekende systeem is dat de afvalgassen niet voldoende gereinigd worden voordat deze worden afgevoerd.

Het is derhalve een doel van de onderhavige uitvinding om een systeem te verschaffen met behulp waarvan afvalgassen beter te reinigen zijn voordat deze worden afgevoerd.

20 Dit doel wordt bij het systeem volgens de uitvinding bereikt, doordat het reservoir is voorzien van ten minste een sproei-inrichting voor het sproeien van vloeistof in een ruimte boven het vloeibare medium.

Met behulp van de sproei-inrichting worden de uit het vloeibare medium borrelende afvalgassen in de ruimte boven het vloeibare medium met 25 behulp van vloeistof gespoeld. Bij voorkeur verschaft de sproei-inrichting een bepaald stromingspatroon van de vloeistof enerzijds zodat de gassen worden "ingevangen", terwijl de gassen worden gereinigd met behulp van druppels of met nevel die gelijkmatig over de ruimte met behulp van de sproei-inrichting worden of wordt verdeeld. De in de ruimte uitgespoelde verontreinigingen van de gassen 30 komen in het vloeibare medium terecht.

De vloeistof en het vloeibare medium kunnen hetzelfde zijn, maar het kan voordelig zijn dat de vloeistof verschilt van het medium, zodat met de vloeistof andere verontreinigingen uit de gassen kunnen worden gehaald dan met het medium.

1033674 2

De verblijftijd van de afvalgassen in de “was” ruimte is variabel in te stellen en kan afhankelijk zijn van een vooraf ingestelde tijdsperiode, van een met bekende sensoren te bepalen reinigingsgraad of kan druk geregeld zijn.

Door de sproei-inrichting kan met behulp van het systeem volgens 5 de onderhavige uitvinding een relatief hoge reiniging van de afvalgassen, bijvoorbeeld afkomstig van een verbrandingsoven, worden bereikt. De verontreinigingen zijn bijvoorbeeld roetdeeltjes en andere kleine vaste deeltjes, maar omvatten ook andere voor het milieu schadelijke gassen die met behulp van de vloeistof en/of het medium worden gevangen.

10 Bij voorkeur is de uitgang van de afvalgassen in de bodem van het reservoir geïntegreerd, zodat de afvalgassen een maximale afstand door het medium dienen af te leggen voor het bereiken van de boven het medium gelegen ruimte. Op deze wijze is op eenvoudige wijze een eerste reiniging met behulp van het medium geoptimaliseerd.

15 Een voorkeurs uitvoeringsvorm van het systeem volgens de onderhavige uitvinding is gekenmerkt, doordat het reservoir met behulp van een scheiding is opgesplitst in een eerste en een tweede kamer die met elkaar in verbinding staan door middel van een in het vloeibare medium gelegen doorgang.

Op deze wijze kan een tijdelijke druktoename tijdens een reinigings- 20 cyclus in een ruimte van de kamers op eenvoudige wijze met behulp van de communicerende kamers worden gecompenseerd. Tijdens het omhoog borrelen uit het vloeibare medium tot in een van de ruimten, zal de druk in de desbetreffende ruimte stijgen. Deze drukstijging kan tijdelijk worden gecompenseerd met behulp van de andere kamer, bijvoorbeeld zodanig dat het niveau van het medium in een 25 van de kamers wordt verlaagd, terwijl het niveau van het medium in de andere kamer wordt verhoogd. Vanaf een bepaalde druk of niveaudaling van het medium zullen de gassen in de betreffende ruimte worden afgevoerd. Op deze wijze kan op eenvoudige wijze de verblijftijd van de gassen in de wasruimte van een kamer worden gecontroleerd.

30 Een verdere uitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding wordt gekenmerkt, doordat de uitgang in het vloeibare medium in de eerste kamer is gepositioneerd, waarbij de sproei-inrichting in een ruimte van de eerste kamer boven het vloeibare medium is gepositioneerd voor het sproeien van vloeistof in de ruimte van de eerste kamer.

3

Een dergelijke configuratie van het systeem heeft de voorkeur. In bedrijf zullen de afvalgassen via de uitgang door het vloeibare medium passeren tot in de ruimte van de eerste kamer die boven het vloeibare medium is gelegen. Deze ruimte is met behulp van scheidingswanden van het reservoir, en met behulp van 5 het vloeibare medium gasdicht ten opzichte van de ruimte in de tweede kamer en de omgeving afgesloten. Door een continue aanvoer van afvalgassen zal de druk in de ruimte van de eerste kamer boven het medium gaan stijgen. Deze drukstijging in de ruimte van de eerste kamer kan met behulp van het vloeibare medium en de tweede kamer worden gecompenseerd, zoals hierboven is beschreven. De tweede kamer 10 kan in een open verbinding staan met atmosfeer.

Een nog verdere uitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding wordt gekenmerkt, doordat de eerste kamer is voorzien van een afvoerklep voor het afvoeren van de door de eerste kamer gereinigde gassen, op welke klep een afvoerbuis is aangesloten met een uitgang in de tweede kamer.

15 Op deze wijze kunnen de afvalgassen in een aanvullend uit te voeren reinigingsstap in de tweede kamer verder worden gereinigd voordat de met behulp van het systeem gereinigde gassen naarde atmosfeer worden afgevoerd.

Een andere uitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding wordt gekenmerkt, doordat de uitgang in de tweede kamer in het vloeibare medium 20 is gepositioneerd.

Door het nogmaals geleiden van de door de eerste kamer gereinigde gassen door het vloeibare medium in de tweede kamer wordt op eenvoudige wijze een extra reiniging van de gassen bereikt.

Een nog andere uitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding 25 wordt gekenmerkt, doordat ten minste een aanvullende sproei-inrichting in een ruimte van de tweede kamer boven het vloeibare medium is gepositioneerd voor het sproeien van vloeistof in een ruimte boven het vloeibare medium van de tweede kamer.

De door het medium tot in de ruimte van de tweede kamer 30 borrelende gassen worden op deze wijze aanvullend gespoeld en gereinigd. De gassen kunnen dan voldoende gereinigd zijn om te worden afgevoerd naar de atmosfeer.

Een verdere uitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding wordt gekenmerkt, doordat het reservoir, bij voorkeur de tweede kamer, is voorzien 4 van een afvoerklep met een afvoerkanaal dat een uitgang omvat in een extern van het reservoir opgestelde, deels met een vloeibaar medium gevulde, tank.

Door de in het reservoir gereinigde gassen nogmaals door een externe tank te laten stromen kan een nog hogere reinigingsgraad van de 5 afvalgassen worden bereikt. Bovendien kan een ander vloeibaar medium worden gebruikt dat specifiek geschikt is voor het eruit filteren van een bepaalde verontreiniging of een aantal verontreinigingen. Bij voorkeur staat de ruimte boven het vloeibare medium in de tank in een open verbinding met de atmosfeer. De tank kan ook een hierboven beschreven reservoir zijn.

10 Een andere uitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding wordt gekenmerkt, doordat dat het reservoir onder de grond is gelegen.

Op deze wijze wordt het reservoir aan het oog onttrokken en neemt dit geen ruimte in beslag. Het reservoir kan bijvoorbeeld als een kelder zijn gelegen onder een afvalverbrandingsfabriek.

15 Een nog andere uitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding wordt gekenmerkt, doordat ten minste een van de sproei-inrichting in de kamers is voorzien van ten minste een middel voor het opwekken van een in hoofdzaak paraboloïde gevormde laag van stromende vloeistof.

Op deze wijze wordt het uit het medium borrelende gas omsloten 20 door de paraboloïde vloeistofstroming, waarbij de ingevangen gassen makkelijk kunnen worden bevochtigd. Dit bevochtigen kan bijvoorbeeld met behulp van een in de sproei-inrichting geïntegreerd vernevellaar, waardoor de verontreinigingen efficiënt uit de ingevangen gassen kunnen worden gewassen.

Een nog verdere uitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding 25 wordt gekenmerkt, doordat ten minste een van de sproei-inrichting in de kamers is voorzien van ten minste een middel, zoals bijvoorbeeld ten minste een sprinkler, voor het vormen van een gelijkmatig in de ruimte verdeelde neerslag.

Met behulp van een dergelijk middel zoals een sprinkler(s) of vernevelaar(s), kan een ruimte op eenvoudige wijze uniform zodanig worden 30 beregend met neerslag in de vorm van druppels of nevel, zodat de verontreinigingen optimaal uit de afvalgassen kunnen worden gespoeld. Deze middelen kunnen zijn voorzien op de binnenwanden van het reservoir of op de binnenzijde van een scheidingswand tussen twee kamers.

Een nog verdere uitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding 5 wordt gekenmerkt doordat de vloeistof voor de sproei-inrichting het uit het reservoir afkomstige vloeibare medium is.

Op deze wijze is het systeem zelfvoorzienend en hoef geen vloeistof extern te worden toegevoerd. Bij voorkeur is het vloeibare medium, net als 5 de door de sproei-inrichting gebruikte vloeistof, water.

Eventueel kunnen roermiddelen, zoals bekend uit EP-1.252.920 of equivalente middelen worden voorzien in het vloeibare medium in het reservoir van het systeem volgens de uitvinding.

Het is uiteraard ook mogelijk dat de vloeistof niet afkomstig is uit 10 het vloeibare medium, maar dat voor het wassen van de gassen een specifieke (reinigings)vloeistof wordt gebruikt.

De uitvinding zal verder worden beschreven aan de hand van een niet als beperking bedoelde uitvoeringsvorm, onder verwijzing naar de bijgevoegde tekening, waarin figuur 1 een schematische doorsnede is van een systeem volgens 15 de onderhavige uitvinding.

Figuur 1 toont een schematische weergave van het systeem 1 volgens de onderhavige uitvinding. Het systeem 1 omvat een boven het grondniveau 3 gelegen verbrandingsfabriek 5 voorzien van een verbrandingsoven 7, een ondergronds gelegen reservoir 9 alsmede een bovengronds gelegen tank 11. De 20 afmetingen van het reservoir 9 zijn bijvoorbeeld 60 x 30 x 20 meter.

Het reservoir 9 is gedeeltelijk gevuld met een vloeibaar medium 13 zoals bijvoorbeeld water. Verder is het reservoir 9 opgesplitst met behulp van een scheidingswand 15 in een eerste kamer 17 en een tweede kamer 19. De kamers 15, 19 staan met elkaar in verbinding door doorgang 21. Boven het vloeibare medium 13 25 is in de eerste kamer 17 een eerste ruimte 23 gelegen en boven het vloeibare medium 13 is in de tweede kamer 19 een tweede ruimte 25 gelegen.

De ruimten 19, 25 zijn begrensd door de wand 27 van het reservoir 9, de scheidingswand 15 en het vloeibare medium 13. De ruimten 23, 25 zijn gasdicht afgesloten ten opzichte van elkaar en de omgeving.

30 Plafonds 29, 31 van de ruimten 23, 25 zijn voorzien van een sproei- inrichting 33, 35 die via leidingen 37 zijn verbonden met een aanzuigopening 39 in het reservoir 9. De aanzuigopening 39 is gelegen nabij een bodem 41 van het reservoir 9.

In het vloeibare medium 13 van de eerste kamer is een uitgang 43 6 gelegen. De uitgang 43 is bij voorkeur een van perforaties voorziene buis. De perforaties (niet getoond) zijn bij voorkeur enkel georiënteerd in de richting van het oppervlak 44 van het medium.

De uitgang 43 is met een afvoerkanaal 45 verbonden met een 5 afzuigkap van een oven 7. In het afvoerkanaal 45 is een turbine 47 gelegen om de afvalgassen afkomstig van de oven via de uitgang 43 tot in het medium 13 in de eerste kamer 17 te blazen.

De scheidingswand 15 is bij voorkeur voorzien van een deels in het medium en deels in de ruimte 23 zich onder een hoek a, van bij voorkeur 35°, vanaf 10 de scheidingswand 15 uitstrekkende plaat 49. Met behulp van de plaat 49 worden de afvalgassen in het medium 13 vanuit de uitgang 43 in hoofdzaak naar de eerste ruimte 23 geleid.

In de eerste ruimte is verder een afvoerklep 51 aanwezig om getimed of bij een bepaalde druk of reinigingsgraad van de gassen, de in de eerste 15 kamer 17 gereinigde gassen af te voeren met behulp van een afvoerleiding 53. De afvoerleiding 53 heeft een uitgang 55 die is gelegen in het vloeibare medium 13 in de tweede kamer 19. De uitgang 55 is normaliter identiek aan de uitgang 43. In de afvoerleiding 53 kan een turbine (niet getoond) zijn voorzien.

De tweede kamer 19 is eveneens voorzien van een afvoerklep 57 20 om getimed of vanaf een bepaalde druk de gassen uit de tweede kamer af te voeren met behulp van een verder afvoerkanaal 59. Dit verdere afvoerkanaal 59 omvat een uitgang 61 in de bodem 63 van de tank 11. De tank 11 is deels gevuld met een vloeibaar medium 64 en staat via een opening 65 in verbinding met de atmosfeer.

De werking van het systeem 1 volgens de uitvinding is als volgt. 25 Afvalgassen ofwel verbrandingsgassen afkomstig uit de oven 7 worden met behulp van het afvoerkanaal 45 en de turbine 47 via de uitgang 43 geïnjecteerd tot in een vloeibaar medium 13. In het medium 13 worden de gassen gewassen en een gedeelte van de in de gassen aanwezige verontreinigingen blijven achter in het medium 13. De gassen zullen in het medium 13 bellen vormen en omhoog naar het 30 oppervlak 44 van het medium 13 borrelen. In de ruimte 23 worden de uit het medium 13 borrelende gassen nogmaals gereinigd met behulp van de sproei-inrichting 33. Met behulp van een pomp (niet getoond) wordt in de aanzuig-opening 39 het medium 13 aangezogen, en het vloeibare medium 13 wordt via de leiding 37 met behulp van de sproei-inrichting 33 regen of nevel gesproeid in de 7 ruimte 23. Bij voorkeur omvat de sproei-inrichting 33 middelen (niet getoond) om een paraboloïde gevormde laag van stromende vloeistof te vormen, voor het omsluiten van de uit het medium 13 borrelende gassen. Deze paraboloïde laag sluit de gassen enigszins op. Bij voorkeur omvat de sproei-inrichting 33 aanvullend ten 5 minste een sprinkler of vernevelaar (niet getoond) om de gassen die zijn gevangen binnen in de paraboloïde laag te bevochtigen. Op deze wijze worden de gassen met behulp van de sproei-inrichting 33 aanvullend in de ruimte 23 gereinigd van verontreinigingen. De verontreinigingen worden weggespoeld tot in het vloeibare medium 13.

10 Nadat een bepaald gasvolume aan de ruimte 23 vanuit de oven 7 is toegevoerd of nadat een vooraf ingestelde tijdsperiode is verstreken en/of nadat een bepaalde druk binnen de ruimte is bereikt, wordt de klep 51 geopend. Een tijdelijke drukopbouw in de ruimte 23 kan op voordelige wijze worden gecompenseerd door het vloeibare medium 13 in het reservoir 9. Op het moment dat de druk in de 15 ruimte 23 begint te stijgen, zal de druk een dergelijke kracht op het oppervlak 44 van het medium gaan uitoefenen dat het niveau van het medium 13 in de eerste kamer 17 gaat dalen, terwijl het niveau (aangegeven door het medium oppervlak 46) van het medium 13 in de tweede kamer 19 gaat stijgen.

Als de klep 51 wordt geopend, zullen de in de eerste kamer 17 20 gereinigde gassen, eventueel met behulp van een turbine (niet getoond), via de afvoerleiding 53 en de uitgang 55 worden geïnjecteerd tot in het medium 13 in de tweede kamer 19 voor een extra washandeling. Verder kunnen door het gebruiken van dezelfde sproei-inrichting 35 als in de eerste kamer 17, de uit het medium 13 borrelende gassen in de ruimte 25 nogmaals worden beregend om nog eventueel 25 aanwezige verontreinigingen uit de spoelen.

Ook voor de tweede ruimte 25 geldt dat nadat een bepaalde tijdsperiode is verstreken of een bepaalde druk of reinigingsgraad in de ruimte 25 is bereikt, de klep 57 wordt geopend.

Met behulp van de leidingen 59 en eventueel een turbine (niet 30 getoond) worden de door het reservoir 7 gereinigde gassen afgevoerd naar een deels met een medium 64 gevulde tank 11. Het medium 64 kan dezelfde vloeistof zijn als het medium 13 in het reservoir 9. Bij voorkeur omvat het medium 64 echter een specifieke vloeistof om een specifieke verontreiniging of een aantal verontreinigingen uit de gassen te halen. Eventueel kan ook in de tank 11 een sproei- 8 inrichting (niet getoond) worden aangebracht. De tank 11 staat via de opening 65 in verbinding met de atmosfeer.

Het medium 13, 64 in het reservoir 9 en in de tank 11 kan met behulp van uitwisselbare filters (niet getoond), die bijvoorbeeld zijn gepositioneerd 5 in de leiding 37 om verstoppingen in de sproei-inrichting 33, 35 te voorkomen, worden gereinigd. Het is echter ook mogelijk dat het medium 13, 64 na een bepaalde gebruiksduur wordt ververst.

Het medium 13, 64 kan zijn voorzien van specifieke vloeistoffen, katalysatoren en/of agentia waarvan bekend is dat deze geschikt zijn voor het 10 vangen van specifieke verontreinigingen. Ook kan de oppervlakspanning van het medium worden gevarieerd door het toevoegen van stoffen aan het medium.

Bij voorkeur zijn in of nabij de bodem 41 van het reservoir 9 of een deel van de wand 27 van het reservoir 9 koelmiddelen voorzien om de temperatuur binnen in het reservoir 9 en in het bijzonder van het medium 13 te koelen.

15 Verder zijn de uitgangen 43, 55, 61 bij voorkeur gelegen of geïntegreerd in de bodem 41, 63 van het reservoir 9, resp. de tank 11 om de reiniging van de afvalgassen met behulp van het medium te optimaliseren, door het vergroten van de afstand tussen uitgang 43, 55, 61 en oppervlak van het medium 44, 46.

20 De sproei-inrichting kan de in de figuur getoonde sproei- inrichting(en) omvatten, maar kan aanvullend of in plaats daarvan ook zijn voorzien van in of op binnenwanden of scheidingswand van het reservoir voorziene mondstukken voor het uniform sproeien van vloeistof tot in de ruimte boven het medium. De mondstukken kunnen de mondstukken van bekende sprinklers of 25 vernevelaars zijn.

1033674

Claims (11)

1. Systeem voor het reinigen van afvalgassen, welk systeem is voorzien van een reservoir dat gedeeltelijk is gevuld met een vloeibaar medium, 5 waarbij in het vloeibare medium een uitgang van een afvoerkanaal is gepositioneerd waardoor afvalgassen door het medium kunnen worden getransporteerd om de afvalgassen te reinigen, met het kenmerk, dat het reservoir is voorzien van ten minste een sproei-inrichting voor het sproeien van vloeistof in een ruimte boven het vloeibare medium.

2. Systeem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het reservoir met behulp van een scheiding is opgesplitst in een eerste en een tweede kamer die met elkaar in verbinding staan door middel van een in het vloeibare medium gelegen doorgang.

3. Systeem volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de uitgang 15 in het vloeibare medium in de eerste kamer is gepositioneerd, waarbij de sproei- inrichting in een ruimte van de eerste kamer boven het vloeibare medium is gepositioneerd voor het sproeien van vloeistof in de ruimte van de eerste kamer.

4. Systeem volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat de eerste kamer is voorzien van een afvoerklep voor het afvoeren van de door de eerste 20 kamer gereinigde gassen, op welke klep een afvoerbuis is aangesloten met een uitgang in de tweede kamer.

5. Systeem volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de uitgang in de tweede kamer in het vloeibare medium is gepositioneerd.

6. Systeem volgens een der voorgaande conclusies 2-5, met het 25 kenmerk, dat ten minste een aanvullende sproei-inrichting in een ruimte van de tweede kamer boven het vloeibare medium is gepositioneerd voor het sproeien van vloeistof in een ruimte boven het vloeibare medium van de tweede kamer.

7. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het reservoir, bij voorkeur de tweede kamer, is voorzien van een afvoerklep met 30 een afvoerkanaal dat een uitgang omvat in een extern van het reservoir opgestelde, deels met een vloeibaar medium gevulde, tank.

8. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het reservoir onder de grond is gelegen.

9. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, 10^3674 dat ten minste een van de sproei-inrichting in de kamers is voorzien van ten minste een middel voor het opwekken van een in hoofdzaak parabolo'ide gevormde laag van stromende vloeistof.

10. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, 5 dat ten minste een van de sproei-inrichting in de kamers is voorzien van ten minste een middel, zoals bijvoorbeeld ten minste een sprinkler, voor het vormen van een gelijkmatig in de ruimte verdeelde neerslag.

11. Systeem volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat de vloeistof voor de sproei-inrichting het uit het reservoir afkomstige vloeibare 10 medium is. 1033674