SE412701B

SE412701B - ROKGASELIMINATOR

Info

Publication number: SE412701B
Application number: SE7812985A
Authority: SE
Inventors: Sok
Original assignee: Jonsson Lennart
Priority date: 1978-12-18
Filing date: 1978-12-18
Publication date: 1980-03-17
Also published as: SE7812985L

Description

10 15 20 zs_ 30 35 40 78112935-'5 utgör en bidragande orsak till att rökgaseliminatorer av ifråga- varande typ icke har kommit till användning i någon större utsträck- ning vare sig för medelstora eller mindre rökgasalstrande anläggningar. 10 15 20 zs_ 30 35 40 78112935-'5 is a contributing factor to the flue gas eliminators of the type has not been used to any great extent. either for medium-sized or small flue-gas generating plants.

Syftet med denna uppfinning är därför att undanröja dessa med A reningsvätskan starkt förknippade problem genom att åstadkomma en k rökgaseliminator av i inledningen angivet slag som för sin funktion endast behöver en förhållandevis liten mängd reningsvätska men i- stället möjliggör ett optimalt utnyttjande av reningsvätskan till dess att denna är i det närmaste helt mättad och inte längre förmår lösa ytterligare svaveloxider, och som det ringa reningsvätskebehovet till trots renar rökgaserna på ett helt tillfredsställande sätt och samtidigt åstadkommer en väsentlig sänkning av rökgastemperaturen och därigenom ett tillvaratagbart energitillskott med högre utbyte eller verkningsgrad som följd.The object of this invention is therefore to eliminate these with A the purification liquid strongly associated problems by providing a k flue gas eliminator of the type specified in the introduction as for its function only need a relatively small amount of cleaning fluid but i- the place enables an optimal utilization of the cleaning liquid that this is almost completely saturated and no longer able dissolve additional sulfur oxides, and as the low purification liquid requirement nevertheless purifies the flue gases in a completely satisfactory manner and at the same time achieves a significant lowering of the flue gas temperature and thereby a recoverable energy supplement with higher yield or efficiency as a result.

Detta syfte uppnås genom att rökgaselimínatorn enligt före- liggande uppfinning har erhållit de i patentkraven angivna känne- tecknen och genom dessa och andra kännetecken och särdrag hos upp- finningen uppnås även att någon skorsten av konventionell typ icke erfordras utan ett plast- eller plåtrör är tillräckligt som skorsten och därmed blir pannanläggningen som sådan mindre och kostnaden för densamma lägre, vilket till stor del uppväger merkostnaden för rök- gaseliminatorn, vilken merkostnad reduceras ytterligare genom att' med rökgaseliminatorn enligt uppfinningen kan såväl rökgasspjäll som regulatorer slopas samtidigt som ett jämnare rökgasflöde upp- nås oberoende av väder och vind. g I det följande beskrivs uppfinningen närmare under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig.l visar schematiskt en ut- föringsform av rökgaseliminatorn enligt uppfinningen och fig.2 visar schematiskt ett för villapannor lämpligt utförande uvii före- liggande rökgaseliminator ingående reningsbehållare.This object is achieved by the flue gas eliminator according to the present invention has obtained the features set out in the claims characters and through these and other characteristics and features of the finding is also achieved that no chimney of conventional type does not required without a plastic or sheet metal pipe is sufficient as the chimney and thus the boiler plant as such becomes smaller and the cost of the same lower, which largely outweighs the additional cost of smoking the gas eliminator, which additional cost is further reduced by ' with the flue gas eliminator according to the invention can both flue gas dampers as regulators are abolished at the same time as a more even flue gas flow is reached regardless of weather and wind. g In the following, the invention is described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 schematically shows an embodiment embodiment of the flue gas eliminator according to the invention and fig.2 schematically shows a design suitable for domestic boilers uvii horizontal flue gas eliminator included cleaning tank.

På ritningarna betecknas med 1 ett rökgasrör från en icke visad värmepanna. Rökgasröret 1 leder ovanifràn in i en renings- behållare 2 kammare eller turbulator 3, vilken på ritningarna visas ha stympad konisk form med sin företrädesvis perforerade bas eller botten 4 belägen på avstånd ovanför reningsbehållarens lutande botten 5, men vilken även kan ha cylindrisk form. Tvättkammarens väggar 6 kan liksom dess botten 4 vara perforerade. Från tvättkammaren 3 strömmar rökgaserna i den medelst pilarna 7 betecknande riktningen * genom reningsbehållaren 2 och till ett rökgasutlopp 8 ut från re- ningsbehållaren. och närmare bestämt in i en i denna anordnad tvätt- 10 15 20 25 30 40 3 7812985-5 I tvättkammaren 3 bibringas de från pannan kommande, varma rökgaserna, som har en temperatur av ungefär 25000, en turbulent strömning i syfte att öka rökgasernas kontaktyta, och utsätts sam- tidigt för en tvätt- eller reníngsvätska, som kan utgöras av vatten eller en vattenlösning av kemikalier som reagerar med de komponenter i rökgaserna som skall avlägsnas. Reningsvätskan insprutas under högt tryck och finfördelas i tvättkammaren 3 genom på avstånd från varandra anordnade och mot varandra riktade spridarmunstycken 9, som skall vara så utformade, att vätskan som utsprutas från varje munstycke 9 helt täcker tvättkammarens tvärsnittsarea. Inuti tvätt- kammaren blandar sig således vätskan med rökgaserna och därmed sänks rökgastemperaturen högst väsentligt och i rökgaserna ingående svavel- oxider löses under bildande av svavelsyrlighet och svavelsyra och samtidigt upptas i rökgaserna förekommande stoftpartiklar som t.ex. sot och liknande, för vilka vätskedropparna kan sägas fungera som bärare.In the drawings, 1 denotes a flue gas pipe from a non shown boiler. The flue gas pipe 1 leads from above into a purification container 2 chamber or turbulator 3, which in the drawings is shown to have been truncated conical shape with its preferably perforated base or bottom 4 located at a distance above the inclined bottom 5 of the purification container, but which may also have a cylindrical shape. Washbasin walls 6 may like its bottom 4 be perforated. From the laundry room 3 the flue gases flow in the direction indicated by the arrows 7 * through the purification tank 2 and to a flue gas outlet 8 out of the container. and more specifically into a washing device arranged therein. 10 15 20 25 30 40 3 7812985-5 In the washing chamber 3, the heat coming from the boiler is imparted the flue gases, which have a temperature of about 25000, a turbulent flow in order to increase the contact area of the flue gases, and early for a washing or cleaning liquid, which may be water or an aqueous solution of chemicals that react with the components in the flue gases to be removed. The cleaning fluid is injected underneath high pressure and atomized in the washing chamber 3 by at a distance from arranged and directed spreading nozzles 9, which must be so designed that the liquid ejected from each nozzle 9 completely covers the cross-sectional area of the washing chamber. Inside the laundry the chamber thus mixes the liquid with the flue gases and thus is lowered the flue gas temperature is very significant and the sulfur contained in the flue gases oxides are dissolved to form sulfuric acid and sulfuric acid and at the same time, dust particles present in the flue gases, such as soot and the like, for which the liquid droplets can be said to function as carrier.

På grund av den höga rökgastemperaturen förångas också en liten del av den finfördelade vätskan inuti tvättkammaren 3 och medföljer de tvättade rökgaserna ut genom tvättkammaren, medan reningsvätskan i övrigt rinner ut ur tvättkammaren och ned på reningsbehâllarens botten 5, som lutar mot ett bräddavlopp 10 och som täcks av ett vätskeskikt ll med mot bräddavloppet tilltagande djup. I detta skikt äger en viss utfällning av stoftpartiklar rum.Due to the high flue gas temperature also evaporates a little part of the atomized liquid inside the washing chamber 3 and included they washed the flue gases out through the washing chamber, while the cleaning liquid otherwise it flows out of the washing chamber and onto the treatment tank bottom 5, which slopes towards a overflow drain 10 and which is covered by one liquid layer ll with increasing depth towards the overflow drain. In this layer some precipitation of dust particles takes place.

Förutom tvättkammaren 3 innefattar tal på avstånd från varandra anordnade, dar en slingrande bana för gaserna från reningsbehållaren Z ett an- lutande skärmar 13, som bil- tvättkammaren, så att dessa tvingas mot skärmarna 12. Därmed kommer i gaserna förekommande vat- tenânga att kondensera på skärmarna 12, varvid dessas ytor blir fuktiga och förmår därigenom fånga upp eventuellt kvarvarande stoft- partiklar i rökgaserna, som sedan tillsammans med den på skärmarna l2 kondenserade vätskan rinner ned från skärmarna 12 till den för- orenade vätskan på reningsbehållarens botten.In addition to the washing chamber 3 includes numbers spaced apart, there a winding path for the gases from the treatment tank Z an an- inclined screens 13, which the laundry room, so that these forced against the screens 12. Thus, the water present in the gases tend to condense on the screens 12, leaving their surfaces moist and thereby able to capture any remaining dust. particles in the flue gases, which then together with it on the screens The liquefied liquid flows down from the screens 12 to the the crude liquid on the bottom of the treatment tank.

I den i fig. l visade utföringsformen, som är lämpad för större pannor än villapannor, bildar skärmarna l2 mellan sig i rökgasström- mens riktning avsmalnande kamrar 13. Närmare bestämt är dessa skär- mar 12 så anordnade, att de från tvättkammaren 3 kommande gaserna bringns att röra sig över den först pàträffade skärmen 12, vilken lämpligen bör luta mot rökgasströmmen, och sedan omväxlande under och över de följande skärmarna för att passera under den sista skär- men och sedan upp till rökgasutloppet 8. Genom detta utlopp sugs de renade rökgaserna ut av en rökgasfläkt 14, som sedan transporterar 10 15 20 25 30 35 ,40 7812985 - 5 gaserna ut i det fria via ett icke visat rökgasutsläpp, som icke behöver utgöras av en konventionell skorsten utan kan vara ett plast- eller plåtrör. Vid utträde ur reningsbehâllaren 2 har nämligen rök- gastemperaturen sänkts till ungefär 40-50°C, dvs. med mer än 200°C, och det är möjligt att åstadkomma en ytterligare sänkning av rök- gastemperaturen genom att i den i rökgasströmmens riktning sist be- lägna kammaren, som betecknas med l3n, anordna ett kylaggregat¿ som icke visas på ritningarna men som kan utgöras av rörslíngor hos radiatorsystemets returledning.In the embodiment shown in Fig. 1, which is suitable for larger boilers than domestic boilers, the screens l2 form between them in the flue gas stream tapered chambers 13. More specifically, these cutting 12 so arranged that the gases coming from the washing chamber 3 caused to move across the first encountered screen 12, which should suitably lean against the flue gas stream, and then alternately below and over the following screens to pass under the last screen but and then up to the flue gas outlet 8. Through this outlet they are sucked purified the flue gases out of a flue gas fan 14, which then transports 10 15 20 25 30 35 , 40 7812985 - 5 the gases into the open air via a flue gas emission (not shown), which is not need to be a conventional chimney but can be a plastic chimney or sheet metal pipes. Upon exit from the purification tank 2, the smoke the gas temperature is lowered to about 40-50 ° C, i.e. with more than 200 ° C, and it is possible to achieve a further reduction in smoking the gas temperature by last in the direction of the flue gas stream arrange the chamber, denoted by l3n, arrange a cooling unit¿ which are not shown in the drawings but which may consist of tubular loops of radiator system return line.

Den i fíg. Z visade utföríngsformen av reningsbehållaren, vilken är avsedd för en villapanna, skiljer sig från den i fig. l visade _ endast genom själva behållarens form och skärmarnas placering i två av en mellanvägg 15 begränsade kamrar 16. I övrigt överensstämmer detta utförande både vad gäller funktion och uppbyggnad med det som ovan beskrivits under hänvisning till fig. 1.Den i fíg. Z shows the embodiment of the purification container, which is intended for a domestic boiler, differs from that shown in Fig. 1 - only by the shape of the container itself and the placement of the screens in two of a partition wall 15 limited chambers 16. Otherwise conform this design both in terms of function and structure with what described above with reference to Fig. 1.

Reningsbehållaren 2 är via sitt bräddavlopp 8 och en ledning 17 ansluten till en vätskebehållare 18, som är anordnad på lägre nivå än reningsbehållaren 2 och från vilken vätskan självrinner till vätskebehållaren 18. Denna behållare innehåller vätska till en viss nivå 19, som kan vara högre eller lägre än den visade, och minst ett två kamrar 20,21 avgränsande filter 22 för avskíljning av i vätskan à förekommande stoftpartiklar som inte har utfällts och satt sig på ' É vätskekammarens 20 botten 23. Vätskan i kammaren Zl är sålunda renad , från stoftpartiklar och från denna kammare Zl leder en sugledning 24 till en vätskepump 25, som på sin trycksida är genom en tryckled- ning 26 och ett grenrör 27 ansluten till de i tvättkammaren 3 anord- nade spridarmunstyckena 9. Från åtminstone stoftpartiklar renad ' vätska sugs sålunda direkt från vätskebehållarens kammare Zl och pumpas under högt tryck, t.ex. 4-8 kg/cmz, in genom spridarmunstycke- na 9 i tvättkammaren 3, där den åter används för tvättning och rening av rökgaserna på tidigare angivet sätt, och varifrån vätskan rinner ned på reningsbehållarens botten och vidare tillbaka till vätskebehållaren 18, i vilken den av de varma rökgaserna uppvärmda reningsvätskan avkyles till avsedd temperatur genom en eller flera värmevåxlare 28. Härigenom tillvaratas således värmeenergin i rök- gaserna och kan sålunda utnyttjas på olika icke närmare angivna sätt.The purification container 2 is via its overflow drain 8 and a line 17 connected to a liquid container 18, which is arranged at a lower level than the purification container 2 and from which the liquid itself flows the liquid container 18. This container contains liquid for a certain level 19, which may be higher or lower than that shown, and at least one two chambers 20,21 defining filter 22 for separating in the liquid à existing dust particles that have not precipitated and settled on 'É the bottom 23. of the liquid chamber 20 The liquid in the chamber Z1 is thus purified, from dust particles and from this chamber Zl leads a suction line 24 to a liquid pump 25, which on its pressure side is through a pressure line 26 and a manifold 27 connected to the devices in the washing chamber 3 nade spray nozzles 9. From at least dust particles purified 'liquid is thus sucked directly from the chamber of the liquid container Z1 and pumped under high pressure, e.g. 4-8 kg / cm2, in through the nozzle 9 in the washing chamber 3, where it is again used for washing and purification of the flue gases in the manner previously indicated, and from which the liquid flows down to the bottom of the treatment tank and further back to the liquid container 18, in which it is heated by the hot flue gases the cleaning liquid is cooled to the intended temperature by one or more heat exchanger 28. In this way, the heat energy in the smoke the gases and can thus be used in various ways not specified.

I vätskebehållarens kammare 20 utfälls en stor del av stoftpar- tiklarna i reningsvätskan och dessa partiklar avsätter sig på behål- . larens botten 23. För att hindra dessa så avsatta stoftpartiklar från * att virvla i vätskan och därmed omöjliggöra en kontinuerlig användning 10 l5 20 25 30 35 _40 'I diffusorn 29 5 78129-85-5 av vätskan under en längre period genom en alltför snabb igen- sättning av filtret 22, är i enlighet med uppfinningen i vätske- behållaren 18 anordnad en diffusor 29. Denna diffusor är direkt ansluten till reningsbehållarens vätskeavlopp 10 genom ledningen 17, så att all vätska från reningsbehållaren måste passera genom diffusorn innan den strömmar ut i vätskebehållarens kammare 20. Den delvis i vätskan nedsänkta diffusorn 29 har konisk form med basen 30 vänd nedåt och belägen på avstånd ovanför vätskebehållarens botten 23. omvandlas en stor del av den i densamma ínströmmande vätskans rörelseenergr till tryckenergi, varigenom vätskans ström- níngshastighet sänks väsentligt inuti diffusorn 29. Därmed kommer också utströmningen av vätska från diffusorn 29 att ske på ett mycket lugnt sätt och utan att någon sådan omröring av vätskan i kammaren 20 uppstår som skulle kunna virvla upp de stoftpartiklar som redan har utfällts och avsatt sig på bottnen 23. Genom att dessa en gång utfällda och lagrade stoftpartiklar icke bringas att virvla upp från bottnen kan reningsvätskan utnyttjas kontinuerligt och utan att den behöver lagras någon längre tid, och samma reningsvätska kan användas till dess att den är helt mättad och icke längre förmår lösa ytterligare svaveloxíder. Även om så icke visas på ritningarna år vätskebehållaren 18 utformad som en utbyteskassett som byts ut mot en ny när reningsvät- skan är så att säga förbrukad och i vilken den förbrukade renings- vätskan transporteras till en destruktionsanläggning. Härvid kan diffusorn 29 vara löstagbart anordnad liksom även värmeväxlaren 28. Dessa kan dock vara fast anordnade och sålunda medfölja be- hållaren liksom filtret 22 när den transporteras till destruktions- ' anläggningen.In the chamber 20 of the liquid container a large part of the dust part is precipitated. the particles in the purification liquid and these particles deposit on containers. 23. In order to prevent these dust particles so deposited from * to swirl in the liquid and thus make continuous use impossible 10 l5 20 25 30 35 _40 'I diffuser 29 5 78129-85-5 of the liquid over a long period of time through too rapid a of the filter 22, is in accordance with the invention in liquid the container 18 is provided with a diffuser 29. This diffuser is direct connected to the liquid drain 10 of the purification container through the line 17, so that all liquid from the purification container must pass through the diffuser before it flows out into the chamber of the liquid container 20. The the diffuser 29, partially immersed in the liquid, has a conical shape with the base 30 facing down and spaced above the bottom 23 of the liquid container. a large part of it is converted into the same inflow the kinetic energy of the liquid to compressive energy, whereby the fluid ning speed is significantly lowered inside the diffuser 29. Thus comes also the outflow of liquid from the diffuser 29 to take place on a lot calmly and without any such agitation of the liquid in the chamber 20 arises which could whirl up the dust particles already has precipitated and settled on the bottom 23. By these once precipitated and stored dust particles are not caused to swirl up from the bottom, the cleaning liquid can be used continuously and without it needs to be stored for a longer period of time, and the same cleaning fluid can be used until it is completely saturated and no longer able dissolve additional sulfur oxides. Although not shown in the drawings, the liquid container is 18 designed as a replacement cartridge that is replaced with a new one when is consumed, so to speak, and in which the spent treatment the liquid is transported to a destruction facility. Hereby can the diffuser 29 can be detachably arranged as well as the heat exchanger 28. These may, however, be fixedly arranged and thus the holder as well as the filter 22 when it is transported to the 'facility.

Föreliggande uppfinning är icke begränsad till det ovan beskriv- na och på ritningarna visade utan kan ändras och modifieras på många olika sätt inom ramen för den i patentkraven angivna upp- finningstanken. Härvid bör påpekas att materialet i såväl ledningar som behållare exempel nämnas att för en normal villapanna .behöver vätskebehàllaren och i övriga detaljer är syrafast och vidare kan som inte vara större än 80 x 30 x 40 cm och mängden reningsvätska behöver inte överstiga 50 till 100 liter per år. Med 31 betecknas i fig.l en spilledning från fläkten till reningsbehållarens kammare l3n. Även Om På Títníngarnä endast en tvättkæmmare är visad kun, speciellt i fråga om större anläggningar, flera i serie kopplade tvättkamrar vara anordnade i re-" ningsbehållaren. __.. ------------ _.. iThe present invention is not limited to the above-described and in the drawings shown but can be changed and modified on in many different ways within the scope of the claims set out in the claims. the idea of finding. In this connection, it should be pointed out that the material in both pipes as a container examples are mentioned that for a normal domestic boiler .the liquid container needs and in other details is acid-resistant and further can as not be larger than 80 x 30 x 40 cm and the amount of cleaning fluid need not exceed 50 to 100 liters per year. Denoted by 31 in Fig. 1 a discharge line from the fan to the chamber 133 of the purification container. Although At Títníngarnä only one laundry room is shown kun, especially in question on larger plants, several series-connected washing chambers must be arranged in re- " container. __ .. ------------ _ .. in

Claims

7812985-5 PATENT REQUIREMENTS

Flue gas eliminator of the type intended to be connected to the flue gas pipe from at least one boiler, incinerator or similar and comprising a purification container with a chamber for washing and purifying the flue gases by liquid spraying and with screens for controlling gases coming from the chamber in a winding path through the purge container until its outlet connected to a flue gas outlet and a liquid container connected to the purge container for receiving purifying liquid used in the purge container for purification and cooling of the flue gases, characterized in that for the liquid gas spraying of the flue gas spray the chamber (3) of the container is included in this arranged spray nozzles (9) in a closed circulation system, which includes both purification and the liquid container (18) connected to it and a hinge (Z1) in the liquid container connecting the spray nozzles (9) to the spray nozzles (9). (24,26,27) and a pump (25) for the pump arranged in this line liquid from said chamber (21) to the spray nozzles (9), through which the liquid is injected under pressure into the washing chamber (3) of the purification container, said chamber (21) present in the liquid container being subordinate to a first chamber in said container, in which the liquid from the purification container (2) flows in through a flow rate substantially reducing diffuser (29) and which chambers (20,2l) are separated by a filter (22) for removing the dust particles which remain liquid in the liquid.

Flue gas eliminator according to claim 1, characterized in that the liquid container (18) is arranged at a lower level than the purification container for obtaining self-flow from it to the diffuser (29) of the liquid container.

Flue gas eliminator according to claim 1 or 2, characterized in that the liquid outlet (10) from the purification container consists of an overflow drain.

Flue gas eliminator according to one of the preceding claims, characterized in that heat exchangers (28) are arranged in the liquid container for cooling the cleaning liquid.

Flue gas eliminator according to one of the preceding claims, characterized in that the spray nozzles (9) are arranged at a distance from each other and directed towards each other. - - n - - - _ _-