SE442777B - Anordning for luftforvermning och rening av gas, fremst rokgas - Google Patents

Description

8401478-6 sett tvärgående passage för rökgas resp. luft.

Enheten och ingående rökgasanslutning är lämpligen så formade, att temperaturen pà gasen sänks under kondensa- tionspunkten för i rökgasen förekommande vatten. Detta på- skyndar svaveldioxidens reaktion med det basiska granula- tet, och fuktigheten kommer att binda flygaska, partikel- bundna tungmetaller och vissa gasformiga kvicksilverföre- ningar.

Värmeväxlaren kompletteras lämpligen med en apparat för rensning av granulatet och frànskiljande av förbrukat material från detta, samt organ för att transportera granu- latet från magasinet till apparaten och åter till maga- sinet, samt förbrukat material från apparaten. Rensnings- apparaten innehåller företrädesvis en roterande, uppvärmbar trumma. Rensningsapparaten kan lämpligen förses med anslut- ning för överledande av viss del av den värmda luften så att den kemiska reaktionen fortgår, varvid till granulatet bunden kalciumsulfit oxideras vidare till kalciumsulfat.

Detta ger en stabil och inert restprodukt, som kan depo- neras utan större olägenhet. Under trummans rotation kommer det i kemiskt hänseende förbrukade ytskiktet på granulatet att nötas bort, samtidigt som oförbrukat material friläggs, vilket kan återföras för vidareanvändning.

I många driftstillstànd kan man få ett överskott av i ~ värmeväxlaren bildad varmluft, vilket med fördel via en kanal kan ledas till lämpligt ställe i rökgasavloppspas- sagen och där tillföras gasen för att öka dennas stigför- måga.

Värmeväxlaren kan med fördel förses med organ för att mäta halten av svaveldioxid i avgående rökgas samt för att styra cirkulationen av granulat för vidmakthàllande av förutbestämt värde därpå.

Uppfinningen kommer här nedan att beskrivas med hänvis- ning till bifogade ritningar, pà vilka Fig. l visar ett tvärsnitt genom en värmeväxlare enligt uppfinningen ansluten till schematískt antydd eldstad och regenereringsanordning. 8401478-6 Fig. 2 - 4 schematiskt visar olika arrangemang av magasin och kanaler.

I Fig. l betecknar 10 en eldstad ingående i en panna och försedd med en brännare ll för gasformigt, flytande eller fast bränsle, vilken tillförs förvärmd luft från en rökgasrenare/värmeväxlare genom en ledning 12. Den direkt till pannan/eldstaden anslutna rökgasledningen är betecknad med 13.

För tillgodogörande av restvärme i rökgaserna, samt för oskadliggörande av oönskade beståndsdelar i dessa, finns värmeväxlare/filter 14. Dessa passeras omväxlande av rök- gaser vilka avger del av sin restvärme, resp. av luft som uppvärms. Därför har man minst två lika enheter, även om endast en visas på ritningen. Med fördel kan man ha en tredje enhet, som står i reserv, och som möjliggör att man i tur och ordning kan koppla ur en enhet i och för översyn.

Värmeväxlarenheterna kan ha olika form, och storleken beror naturligtvis på kapaciteten vid förbränningsanlägg- ningen. En föredragen utföringsform utgörs av en torn- liknande byggnad med mindre basmâtt än höjd, som omsluter ett magasin 15 innehållande basiskt granulat 16. Detta innehåller lämpligen krossad kalksten, eller motsvarande, men kan eventuellt utgöras av makadam eller annan bärare som försetts med en basisk ytbeläggning.

I det visade utförandet är magasinet försett med en botten 17, som från en längslöpande, central spalt 18 lutar åt båda sidor i riktning mot tömningsöppningar 19. I an- slutning till dessa finns öppningsbara luckor 20, och vid spalten 18 finns en klaffventil 21.

Magasinet 15 är försett med inre och yttre perforerade mellanväggar 22 resp. 23. De inre mellanväggarna 22 står över spalten 18, och åstadkommer ett kilformat utrymme över denna. De yttre mellanväggarna 23 löper parallellt med de inre mellanväggarna, varigenom kilformade utrymmen uppstår mellan dem och värmeväxlarenhetens ytterväggar.

I enhetens ryggåsliknande tak finns anslutningar för luftledningen 12 till brännaren resp. för rökgasledningen 13, och inom taket finns en andra klaffventil 24. Den 8401478-6 4 egentliga rökgasutloppsledningen är betecknad 25 och utgår frân utrymmet under bottnen 17.

Avsikten är att magasinet omväxlande skall passeras av rökgas resp. av luft, och vid de två enheter som ingår i anläggningen under drift ordnar man så att den ena passeras av rökgaser och värmer granulatet, medan den andra passeras av luft som förvärms av detta. Efter viss tids drift växlar man om gasströmmarna.

I det driftsläge som visas på ritningen genomströmmas värmeväxlaren 14 av luft som passerar det i ett föregående driftsläge värmda magasinet.

Luft inkommer genom en öppning 26 vid en sida om ut- rymmet under bottnen 17, som är motsatt den där rökgasled- ningen 25 är ansluten. Klaffventilen 21 är svängd (åt höger pâ ritningen) så att förbindelse ästadkoms från luftöpp- ning en 26 via spalten l8 till utrymmet mellan de inre mellanväggarna 22.

Genom utformningen av mellanväggarna kommer luften - och senare rökgaserna - att passera väsentligen horison- tellt genom det i stort sett jämntjocka lagret av granulat.

Den övre klaffventilen 24 är svängd så att den stänger förbindelsen till rökgasledníngen 13, men häller förbindel- sen med luftledningen öppen. När klaffventilerna 24 och 21 ställs om till sina alternativa lägen öppnas förbindelser för rökgaser in resp. ut, medan luftvägarna stängs av.

Det finns ju alltid viss mängd fuktighet i rökgaserna, och vid konventionella arrangemang häller man rökgastem- peraturen så hög, att risk för kondensutfall ej inträder på pannans eldytor. Det är detta som gör att det finns så mycket restvärme i rökgaserna.

Magasinet 15 samt rökgasanslutningen ordnas så att kon- densation av vattenånga sker inom magasinet. Den utfällda fuktigheten påskyndar i hög grad reaktion av den i rök- gaserna ingående svaveldioxiden med det basiska granulatet till kalciumsulfit, och de inom stora delar av magasinet fuktklibbiga granulatstyckena har god förmåga att fånga upp flygaska, liksom partikelbundna tungmetaller och vissa gas- formiga kvicksilverföreningar. 8401478-6 Förutom luftförvärmning uppnår man på detta sätt en mycket god rening av rökgaserna samtidigt som då luft pas- serar genom granulatbädden och förvärmes den bildade kalciumsulfiten åtminstone delvis oxideras vidare mot den kemiskt stabilare slutprodukten kalciumsulfat.

Efter någon tids drift blir ytskiktet i granulat~ styckena mindre reaktionsvilligt varför granulatbädden sakta fås att passera neråt i värmeväxlaren så att förbru~ kat granulat tappas av i botten och nytt, reaktionsvilligt granulat fylls på upptill.

På ritningen betecknar 27 en roterbar trumma i en icke visad inneslutning, till vilken granulatet bringas att strömma med en lämplig transportanordning 28. Overföring från magasinets motsatta sida sker även med hjälp av en lämplig transportanordning - transportvägen antyds med en streckad linje 29.

I trumman 27 sker en regenerering och mekanisk rening av granulatet varvid ytskiktet nöts av och frånskiljes exempelvis genom att trumman är helt eller delvis per- forerad, genom vilken perforering mjöl och mindre granulat- stycken kan skiljas av, för att sedan med en ej visad transportör matas ut ur regenereringsanordningen.

Regenereringsanläggningen är lämpligen gemensam för de båda värmeväxlarenheterna och innehåller en överskottsmängd granulat som undergår bearbetning medan båda magasinen hålls fyllda. Återtransport till magasinen sker genom transportanord- ning av lämpligt slag 30, t.ex. av paternoster~ eller skruvtyp. Ett till rökgasledningen anslutet organ 31 kan mäta halten av svaveldioxid i de avgående rökgaserna och styra cirkulationen av granulat för vidmakthàllande av visst värde på svaveldioxidhalten.

Värmeinnehållet i rökgaserna är vanligen större än vad man kan utnyttja för förvärmning av brännarluften. Over- skott kan via en ledning 32 föras till trumman 27. Den varma luften befrämjar oxidation av kalciumsulfiten på 8401478-6 granulatet till kalciumsulfat, vilket är en stabil rest- produkt som lätt skiljas av från granulatet genom avnötning eller spolning. Den luft som lämnar trumman kan innehålla viss mängd stoft, och kan lämpligen överledas till rökgas~ kanalen 13, eller till dennas anslutning till någon av en- heterna 14, så att den får passera granulatmagasinet, där stoftet samlas upp.

Vid de tillfällen då luftöverskottet ej behövs i rege- nereringsanläggningen 27, kan man via en ledning 33, som slutar i ett munstycke 34 i rökgasledningen 25 föra över luft till den senare för att öka rökgasernas stigkraft.

Fig. 2 - 4 visar schematiskt några alternativa arrange- meng av granulatmagasinet och gas- resp. luftkanalerna i anslutning till detta. I samtliga är gasens strömningsväg markerad med heldragna linjer, medan luftens, alternativa strömningsväg är markerad med streckade linjer.

Utförandet enligt Fig. 2 svarar i stort mot det enligt Fig. l, men magasinet l5a har en mer markerad form liknande ett inverterat V. Mellanväggarna 22a, 23a har en lutning som är densamma som, eller något större än granulatets naturliga rasvinkel. ' Här får man förhållandevis små ytor på den kalla sidan som exponeras mot den möjligen ännu något korrosiva gasen.

Fig. 3 visar en modifikation, där magasinet l5b har formen av ett rättvänt V. Här blir ytorna pâ den kalla sidan visserligen större än i närmast föregående utförande, men det blir relativt små ytor på den varma sidan att isolera för undvikande av kondens.

Som framgår av Fig. 4 kan mellanväggarna 22c, 23c mycket väl vara vertikala, och man får, i det visade utförandet tvâ parallella delschakt 150, vilka kan vara helt skilda från varandra, eller ev. hänger samman vid tillförselanslutning och/eller utmatningsanslutning för granulatet. Rökgasen passerar inifrån och ut, medan luft passerar utifrån och in.

Den ovan beskrivna och på ritningarna visade utförings- formen är endast ett exempel och ingående komponenter kan varieras på många sätt inom ramen för efterföljande patent- 8401478-6 krav. Magasinet 15 kan utformas med en enda stapel granulat mellan tvâ väggar, och bottnen 17 kan utformas så att den lutar mot mitten. Detta ger en enklare utmatning av granu- latet.

I stället för den roterande trumman 27 kan man använda skaksâll eller motsvarande arrangemang, där granulatet ut- sätts för mekanisk påverkan och inverkan av luft, samtidigt som stoft avskiljs.

Uppfinningen är beskriven i anslutning till en eldstad men det är uppenbart att den kan komma till användning även i samband med industriella processer, där het, förorenad gas alstras.

Claims (10)

8401478-6 PATENTKRAV

1. Anordning för luftförvärmning och rening av gas, främst rökgas, innefattande regenerativ värmeväxlare i anslutning till en anläggning som producerar förorenad gas, och omfattande minst två växelvis inkopplingsbara enheter (14), vardera omfattande ett magasin (15) med värmelagrande kroppar, samt med anslutningar (13, 25; 26, 12) medgivande passage av rökgas resp. luft, k ä n n e t e c k n a d därav, att de värmelagrande kropparna innehåller viss kvantitet granulat (16) av basisk konsistens samt är försedd med anslutningar (25, 26) vid sin nedre del resp. (12, 13) vid sin övre del, och växelventiler (21, 24) styrande flödet genom dessa, så att rökgas kan bringas att passera magasinet i en riktning, resp. alternativt luft att passera detta i motsatt riktning, varvid vardera enheten (14) och ingående gasanslutning (13) är så formade, att temperaturen på gasen inom enheten sänks under kondensa- tionspunkten för i rökgasen förekommande vatten.

2. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a d därav, att anslutningarna (13, 25; 26, 12) är arrangerade så att gas passerar magasinet uppifrån och ned, resp. så att luft passerar nedifrân och upp.

3. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a d därav, att anslutningarna är anordnade så att gas passerar inifrån och ut, respektive luft utifrån och in.

4. Anordning enligt något av patentkraven 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att magasinet (15) är försett med invändiga, perforerade skärmväggar (22, 23), Som uppdelar detsamma i minst två staplar, vilket medger i stort sett tvärgående passage för rökgas resp. luft.

5. Anordning enligt något av föregående patent- krav, k ä n n e t e c k n a d av en apparat (27) för rensning och frånskiljande av förbrukat basiskt material 8401478-6 från granulatet, samt organ (28, 29; 30) för att transpor- tera granulatet från magasinet (15) till apparaten (27) och åter till magasinet, samt förbrukat material från apparaten.

6. Anordning enligt patentkravet 5, k ä n n e - t e c k n a d därav, att rensningsapparaten (27) innehåller en roterande, uppvärmbar trumma.

7. Anordning enligt patentkraven 5 eller 6, k ä n n e t e c k n a d därav, att rensningsapparaten (27) är försedd med anslutning (32) för överledande av viss del av den värmda luften.

8. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av en ledning (12) för överförande av del av den förvärmda luften till en brännare (ll), som producerar den förorenade gasen.

9. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av en ledning (33) för överförande av styrd mängd förvärmd luft till rökgasavloppspassagen.

10. Anordning enligt något av patentkraven 5 och följande, k ä n n e t e c k n a d av organ (31) för att mäta halten av svaveldioxid i avgående rökgas samt för att styra transport av granulat från och till magasinet (15) för vidmakthållande av förutbestämt värde på reaktions- villig basisk kontaktyta.