NO833191L - Innretning for aa fjerne gassformede komponenter og/eller faste forurensninger i et gassformet fluidum - Google Patents

Abstract

Innretning for å fjerne gassformede komponenter og/eller faste forurensninger som er tilstede i en gassformet fluidumstrøm. Innretningen (10) omfatter en for-rensningsseksjon (11) med et fluidumstrøminnløps-forbindelsesstykke (13), en for-rensningsseksjon (12) hvori har blitt anordnet en skrubberinnretning (32), et utløpsforbindelsesstykke (40) for utledning av den rensede fluidum-. strøm (39) og et første forbindelsesstykke (19) for føring av en første skrubbervæske (17) inn i for-rensningsseksjonen (11) og for å bringe den i kontakt med fluidumstrømmen (14). Endeområdet (15) nær skrubberinnretningen. (32) i for-rensningsseksjonen (11) har en forminsket tverrsnittsdiameter for å akselerere fluidumstrømmen (14) som passerer gjennom for-rensningsseksjonen (11) før inngang av fluidumstrømmen (14) i skrubberinnretningen (32). I dette område av forrensningsseksjonen (11) hvor fluidumstrømmen (14). akselereres, har det blitt anordnet et andre forbindelsesstykke (28) for å bringe en andre skrubbervæske (26) i kontakt med den for-rensede fluidumstrøm,. hvorved oppnås fordelen at ingen større mengder skrubbervæske er nødvendig for oppnåelse av pålitelig drift.

Description

Oppfinnelsen vedrører en innretning for å fjerne gassforede komponenter og/eller faste forurensninger som er tilstede i en gassformet fluidumstrøm, idet innretningen omfatter en for-rensningsseksjon for fluidumstrømmen omfattende et innløpsforbindelsesstykke for fluidumstrømmen, en finrensningsseksjon hvordi er blitt anordnet en skrubberinnretning} et utløpsforbindelsesstykke for bortføring av den rensete fluidumstrøm og et første forbindelsesstykke for å føre en første skrubbervæske inn i for-rensningsseksjonen for å bringe den i kontakt med fluidumstrømmen, hvor innretningen i endeområdet -nær skrubbeinnretningen i for-rensnings-seks j onen har en forminsket tverrsnittsdiameter for å

kunne akselerere fluidumstrømmen som passer gjennom for-rensningsseks j onen før innføring av fluidumstrømmen i skrubbeinnretningen.

Gassformede fluidumstrømmer inneholder ofte forurensninger både i form av gassformede komponenter og faste partikler som må fjernes før utblåsning eller gj enanvendels.e av fluidumstrømmen. I praksis møtes ofte også den situasjon hvor gassstrømmen inneholder faste komponenter i så store mengder at deres adskillelse utføres før strømmen trer inn i skrubberen. Det er vanlig under vanlige omstendigheter å benytte for rensningen av den gassformede fluidumstrøm en våtskrubber hvori den gassformede fluidumstrøm føres inn til en separators husdel, med andre ord en fluidumtank eller reaksjonsdel hvori det forsøkes å bringe skrubbervæsken og den gassformede fluidumstrøm i mest mulig fullstendig kontakt med hverandre. Ved denne skrubberfasen adskilles de minste deler av de grovere fraksjoner av det faste stoff og forblir i adskillingstanken. Imidlertid går tilstrebelsene for det meste ut på at den største del av de faste deler adskilles i tørr tilstand allerede før skrubberen, enten i et avsetningskammer eller i en syklonseparator. Ved denne utførelse oppnås den fordel at mengden av forurensninger som føres inn i vaskevæsken nedsettes således at mengden av slam som må fjernes også blir minimal. Etter skrubberdelen er det vanligvis anordnet en vifte fordi da slitasjen utøvet av viften vil bli mindre. Etter viften følger videre en dråpeseparator, avhengig av anvendelsen kan denne bestå av en rist, et sett nettverk, dråpeseparatorer lik en syklonseparator, flere roterende og runde tårn, etc.

I en skrubberutførelse i henhold til teknikkens stilling

er viften vanligvis tilsvarende en vanlig sentrifugalvifte.. En vifteutførelse av den såkalte desintegratortypen er også kjent, hvori fluidumstrømmen føres med sine forurensninger og er også skrubbervæske. En utførelse av denne type krever et høyt kraftuttak fra drivinnretningen og slitasjen av viften er også høy.

I skrubbere av venturi-typen blir den gassformede fluidum-strøm akselert med sine forurensninger i en venturi-seksjon for å få en høy hastighet og samtidig tilføres skrubbervæsken i den akselererte fluidumstrøm. Etter venturi-seks j onen hvor hastigheten av den gassformede fluidumstrøm er redusert, er det en dråpeseparator hvori første rekke forurensningene tjener som krystalliseringskjerner for dråpene.

Man har også for rensning av en gassformet fluidumstrøm an-vendt den såkalte S-bølgeskrubber hvor den gassformede fluidumstrøm etter å ha strømt sammen med skrubbervæsken gjennom en S-bølgeformet sliss ender i et fritt rom og deretter videre i en vifte. Det er virkelig ingen separat dråpeseparator, separeringen av dråper finner sted i det frie rom etter S-bølgen før viften. I denne utførelse er denne fare til stede at superkondenserende fuktighet kan innføres med den gassformede fluidumstrøm og derfor blir dråper slynget ut i omgivelsene.

Når det gjelder den tidligere teknikkens stilling vises

til norsk patentansøknad nr. 820542 i hvilken er beskrevet en våtskrubber i hvilken endeseksjon nær skrubberinnretningen

av fluidumstrøminnløpsforbindelsesstykket har en forminsket tverrsnittsdiameter for å akselerere fluidumstrømmen som passerer gjennom innløpsforbindelsesstykket før inngang av fluidumstrømmen i skrubberinnretningen. Ved denne eldre utførelse er innløpsforbindelsesstykket utstyrt med hull som er tilpasset til å motta og føre inn i innløpsforbin-delsesstykket returstrømmen av skrubbervæske, idet hullet er anordnet i det området av innløpsforbindelsesstykket hvor strømmen av fluidumstrømmen ennu ikke er akselerert.

Ved denne eldre utførelse bevirker skrubbervæske-retur-strømmen inn i det rørformede innløpsforbindelsesstykke en forrensning av fluidumstrømmen. Denne eldre utførelse er ikke anvendelig i alle tilfeller. Spesielt dersom fluidumstrømmen som skal renses, inneholder store mengder av forurensninger eller dersom fluidumstrømmen som skal renses, er meget varm, er utførelsen i henhold til norsk patentansøkning nr. 820542 ikke tilfredsstillende. Dessuten har utførelsen ulempen ved at det er nødvendig å anvende meget store mengder skrubbervæske og på tross av at sirkulasjon av skrubbervæske blir vanskelig eller skrubber-væskemengden blir så sterkt forurenset at dens sirkulasjon blir vanskeliggjort og til slutt nås den situasjonen hvor renhetsgrensen for den gassformede fluidumstrøm som skal renses, ikke lenger tilfredsstiller de stilte standard-

krav for renhet, på grunn av forurensningene i skrubbervæsken. Heller ikke kan denne kjente innretning anvendes på en pålitelig måte når det er ønskelig å akselerere fluidum-strømmen som blir skrubbet, til en meget høy hastighet da den jf are'..inntrer at gjennom hullene i det rørformede inn-løpsforbindelsesstykket vil forurensningene som er tilstede i skrubbervæskesystemet, bli medført med den rene fluidum-strøm..

Oppfinnelsens formål er å tilveiebringe en forbedring av

den tidligere kjente skrubberinnretning. Det er et spesielt formål for oppfinnelsen å fremskaffe en skrubberut-førelse som ikke nødvendiggjør usedvanlige store skrubber-

væskemengder for oppnåelse av pålitelige resultater ved skrubbing. Det er videre et formål for oppfinnelsen å fremskaffe en skrubberutførelse som er spesielt egnet for gassformede fluidumstrømmer som inneholder meget store mengder forurensninger og for meget hete gassformede fluidumstrømmer. De andre formål for oppfinnelsen og fordelene som oppnås ved oppfinnelsen, vil kart fremgå av beskrivelsen av oppfinnelsen.

Formålet med oppfinnelsen vil oppnås ved en innretning

som hovedsaklig erkarakterisert vedat området for for-rensningsseksjonen hvor fluidumstrømmen akselereres har blitt anordnet et andre forbindelsesstykke for å bringe en andre skrubbervæske i kontakt med den for-rensede fluidum-strøm.

De øvrige karakteristiske trekk ved innretningen ifølge oppfinnelsen fremgår av kravene 2-6.

Ved innretningen i henhold til oppfinnelsen oppnås mange betydningsfulle fordeler. I innretningen i henhold til oppfinnelsen kan anvendes minimale me.ngder skrubbervæske og samtidig oppnås meget høy skrubber virkningsgrad endog uten at skrubberen krever høyt energiinntak. I innretningen i henhold til oppfinnelsen er det blitt forstått å anvende to separate frittskrubbervæskesystemer hvorved det første skrubberfluidum kan tillates å konsentreres i skrubbervæskesystemet til ønsket konsentrasjon. Siden den gass-formete fluidumstrømmen allerede er ytterst ren etter for-rensningstrinnet, holdes kvaliteten av den andre skrubbervæske ren under en meget lang tidsperiode på tross av at den andre skrubbervæske også sirkuleres. Dessuten er det sikret ved løsningen av problemet i henhold til oppfinnelsen at forurensninger i den første skrubbervæske ikke under noen omstendigheter kan innblandes i den gassformede fluidumsstrøm som allerede er renset.

Oppfinnelsen skal nu beskrives nærmere under henvisning til en foretrukket utførelsesform i henhold til oppfinnelsen vist på dé vedlagte tegninger, men oppfinnelsen er ikke ment å være begrenset av denne.

Tegningen viser i skjematisk sideoppriss en fordelaktig utførelse av innretningen i henhold til oppfinnelsen.

På tegningen er innretningen ifølge oppfinnelsen generelt angitt med henvisningstallet 10. Innretningen 10 omfatter en for-rensningsseksjon 11 for den gassformede fluidumstrøm-men og en fin-rensningsseksjon 12. Ved denne utførelse er for-rensningsseksjonen 11 et rørformet volum forsynt med en innløpsåpning 13 for innføring av den gassformede fluidum-strømmen 14. Den innkommende gassformede fluidumstrømmen 14 blir ført tangensielt gjennom innløpsåpningen 13 inn i

det rørformede volum 11, hvorved den innkommende gassformede fluidumstrømmen 14 blir satt i en oppover rettet roterende bevegelse inn i det rørformede volum 11. Den øvre del 15 av det rørformede volum 11 er fortrinnsvis konisk avsmalnende, noen som forårsaker at fluidumstrømmen 14 som strømmer i det rørformede volum 11,.akselereres i det konisk avsmalnende området 15.

Innretningen omfatter videre en tank 16 med skrubbervæske

17. En pumpe har blitt anordnet for å pumpe skrubbervæske

17 fra tanken 16 gjennom det rørformede forbindelsesstykke

19 og det rørformede forbindelsesstykke 19 har blitt anordnet

til å passere gjennom veggen av det rørformede volum 11, hvorved utløpsåpningene 20 til det rørformede forbindelsesstykke. 19 retter skrubbervæske 17 mot veggen i det rør-formede volum 11 og leder skrubbervæske 17 til å strømme i en roterende bevegelse nedover i det rørformede volum 11. Da den innkommende fluidumstrøm 14 og strømmen 21 av skrubb, er-væsken i roterende bevegelse er motsatt rettet, vil skrubbervæsken 17 rense med stor effekt den innkommende gassformede fluidumstrømmen 14 og fjerne fra fluidumstrømmen 14 i

det minste de største og tyngste faste forurensninger. Skrubbervæsken 17 og de faste forurensninger renner til bunndelen 22 i det rørformede volum 11, hvorfra de blir ledet tilbake til tanken 16 som en strøm 24 gjennom en ventilinnretning 23-

Ifølge oppfinnelsens grunnidé føres delen av det rørformede volum i hvilket den gassformede fluidumstrøm akselereres,

det er ved foreliggende utførelse inne i den koniske del 15, en andre skrubbervæske 26 gjennom et annet forbindelsesstykke 28. Ved denne utførelse har blitt anordnet en pumpe 27 for å trekke den andre skrubbervæske 26 fra tanken 25

ved hjelp av det rørformede forbindelsesstykke 28 og den andre skrubbervæsken 26 utledes fra dysen til det rørformede forbindelsesstykke 28 eller fra utløpsåpningen 29 som en strøm 30. Den andre skrubbervæske 26 kan endog være svært ren og den kan adskille seg i sammensetning fra den første skrubbervæske 17- Etter dysen 30 blandes den andre skrubbervæske 26 i form av strømmer som utgjør stråler fra dysen 30 med den allerede for-rensede fluidumstrøm 14, hvorved strømmen sammensatt av allerede for-renset gassformet fluidumstrøm og strålene fra dysen 30 av den andre skrubbervæske 26 og som har blitt betegnet med henvisningstallet 31>gis ytterligere en økning av hastigheten, akselerert av impelleren til skrubberinnretningen 32. Ved denne utførelse er det blitt anordnet en elektromotor 33 for å rotere impelleren til skrubberinnretningen 32 og elektromotoren er blitt under-støttet ved hjelp av en plate 34 og støttebjelker 35.

Etter passering gjennom impelleren av skrubberinnretningen

32 blir fluidumsstrømmen 31 renset fra væskedråper fra den andre skrubbervæske 26 som blir slynget på veggene i den lavere del 36 av fin-rensevolumet 12 og som deretter renner fra den lavere del 36 gjennom det rørformede forbindelsesstykke 37 tilbake til tanken 25. Den rene gassformede fluidumsstrømmen som angitt med henvisningstallet 39 blir ledet til toppdelen 38 i fin-rensningsseksjonen 12 og forlater fin-rensningsseksjonen 12 gjennom utløps-åpningen 40.

I innretningen 10 i henhold til oppfinnelsen oppnås det ønskede formål ved at den første skrubbervæske 17 kan konsentreres til ønsket konsentrasjon eller den første skrubbervæske kan endog bli overmettet i høy grad. Den andre skrubbervæske 26 kan også være en alkalisk oppløsning, endog om den første skrubbervæske 17 er sur. Dette gir den betydningsfulle fordel ved at den gassformede fluidums-strøm 14 ikke bare kan renses ved innretningen 10 i henhold til oppfinnelsen, men kan også nøytraliseres i forbindelse med rensningen. Mengden av den andre skrubbervæske 26

kan endog være betraktelig mindre enn den av den første skrubbervæske 17, men en meget god rensevirkning oppnås ved innretningen 10 ifølge oppfinnelsen hvor en i reali-teten anvender mindre kraftkrevende elektromotorer 33 da den andre skrubbervæske 26 som passerer impelleren i skrubberinnretningen krever liten ytterligere akselera-sjon. Dysen 20.i strømningsrøret 19 for den første skrubbervæske 17 så vel som dysen 29 i strømningsrøret 28 for den andre skrubbervæske 26 kan naturligvis reguleres på forskjellige måter, slik at ønsket sprøyteeffekt oppnås på veggene i det rørformede volum 11.

Ovenfor har kun blitt vist en fordelaktig utførelse av oppfinnelsen og det vil være innlysende at det for en fagmann på området er mulig forskjellige modifikasjoner innenfor rammen av oppfinnelsens idé som er angitt i patentkravene.

Claims (6)

1. Innretning for å fjerne gassformede komponenter og/ eller faste forurensninger som er tilstede i en gassformet fluidumstrøm, idet innretningen (10) omfatter en for-rensningsseksjon (11) for fluidumstrømmen, omfattende et innløpsforbindelsesstykke (13) for fluidumsstrømmen (14), en finrensningsseksjon (12) hvori har blitt anordnet en skrubberinnretning (32), et utløpsforbindelsesstykke (40) for bortføring av den rensede fluidumsstrøm (39) og et første forbindelsesstykke (19) for å føre en første skrubbervæske (17) inn i forrensningsseksjonen (11) for å bringe den i kontakt med fluidumsstrømmen (14), hvor innretningen (10) i endeområdet (15) nær skrubberinnretningen (32) i for-rensningsseksjonen (11) har en forminsket tverrsnittsdiameter for å akselerere fluidumsstrømmen (14) som passerer gjennom for-rensningsseksjonen (11) før innløpet for fluidumsstrømmen (14) til skrubberinnretningen (32), karakterisert ved at området for for-rensningsseks j onen (11) hvor fluidumsstrømmen (14) akselereres har blitt anordnet et andre forbindelsesstykke (28) for å bringe en andre skrubbervæske (26) i kontakt med den for-rensede fluidumstrøm.

2. Innretning i henhold til krav 1, karakterisert ved at innløpsforbindelsesstykket (28) for den andre skrubbervæske har blitt anordnet til å passere gjennom veggen av for-renseseksjonen (11) og rettet inne i for-renseseksjonen (11) mot strømningsåpningen som peker mot skrubberinnretningen (32).

3. Innretning i henhold til krav 1 eller 2, karakterisert ved at skrubberinnretningen er en vifteinnretning (32) anordnet til å akselerere fluidum-strømmen som består av fluidumstrømmen (14) som allerede er akselerert i for-rensnings-seksjonen (11) og fluidum-strømmen (31) som er dannet av dyser (30) av den andre skrubbervæske (26), til en enda høyere hastighet, og å tjene som dråpeseparator, at den sistnevnte fluidum-strøm (31) renses for væskedråpene fra den andre skrubbervæske (26) som er slynget mot veggen i den nedre del (36) av finrenseseksjonen (12) og blir deretter ledet til bunnen av den nedre del, hvorfra den føres tilbake til tanken (25) for den andre skrubbervæske (26) gjennom en returforbindelse (37).

4. Innretning i henhold til ett av kravene 1 - J>, karakterisert ved at den andre skrubbervæske (26) er en skrubbervæske som er forskjellig fra den første skrubbervæske (17).

5- Innretning i henhold til krav 4, karakterisert ved at den første skrubbervæske (17) er sur og den andre skrubbervæske (26) er alkalisk.

6. Innretning i henhold til ett av kravene 1 - 53karakterisert ved at mengden av den andre skrubbervæske (26) er mindre enn den for den første skrubbervæske (17).