SE461808B

SE461808B - PROCEDURE AND DEVICE FOR GAS CLEANING

Info

Publication number: SE461808B
Application number: SE8802791A
Authority: SE
Inventors: H Porat; J-M Eneroth
Original assignee: Flaekt Ab
Priority date: 1988-08-02
Filing date: 1988-08-02
Publication date: 1990-03-26
Also published as: EP0354197A3; JPH0282013A; SE8802791D0; SE8802791L; EP0354197A2

Description

461 808 2 Enligt en fördelaktig utföringsform är förbränningsanordningen anordnad i en rotor, varvid stationära tillförselorgan är anordnade att leda flödena väsentligen parallellt med rotorns axel i motsatta riktningar genom olika delar av rotorn. Genom rotorns rotation kommer därvid de motriktade flödena att successivt passera genom olika delar av förbränningsanordningen. According to an advantageous embodiment, the combustion device is arranged in a rotor, wherein stationary supply means are arranged to guide the flows substantially parallel to the axis of the rotor in opposite directions through different parts of the rotor. Through the rotation of the rotor, the opposite flows will then successively pass through different parts of the combustion device.

Enligt en annan fördelaktig utföringsform innefattar tillförselorganen ett system av rörliga kanaler för de motriktade flödena, som genom kanalernas rörelse bringas att passera förbränningsanordningens olika delar, varvid för- bränningsanordningen är stationär. _ Förbränningsanordningen innefattar en bädd av sand, kerammaterial eller annat värmebeständigt material samt en värmekälla för upphettning av bädden.According to another advantageous embodiment, the supply means comprise a system of movable channels for the opposite flows, which are caused by the movement of the channels to pass the various parts of the combustion device, the combustion device being stationary. The combustion device comprises a bed of sand, ceramic material or other heat-resistant material as well as a heat source for heating the bed.

Yärmekällan kan utgöras av elektriska värmeslingor eller brännare för lämpligt bränsle, såsom gas, olja eller fast bränsle, varvid utföringsformen med sta- tionär bädd är särskilt fördelaktig, då den möjliggör tillförsel av elektrisk ström eller gas, olja eller annat bränsle till bädden genom enkla lösningar från utanför förbränningsanordningen belägna elkällor eller bränslebehållare.The heat source may consist of electric heating coils or burners for suitable fuel, such as gas, oil or solid fuel, the stationary bed embodiment being particularly advantageous, as it enables the supply of electric current or gas, oil or other fuel to the bed by simple solutions. from power sources or fuel tanks located outside the incinerator.

Såsom exempel valda utföringsformer av anordningen enligt uppfinningen kommer att beskrivas närmare i anslutning till bifogade ritningar, på vilka fig. 1 visar en första utföringsform av anordningen enligt uppfinningen med bädden anordnad i en rotor, fig. 2 en andra utföringsfonn med ett system av rörliga kanaler för till- försel av motriktade flöden till bädden, fig. 3 en tredje utföringsform med roterande bädd anordnad i en brännkam- mare, och fig. 4 en fjärde utföringsform med fast bädd i en brännkammare.Exemplary embodiments of the device according to the invention will be described in more detail in connection with the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a first embodiment of the device according to the invention with the bed arranged in a rotor, Fig. 2 a second embodiment with a system of movable channels for supplying opposite flows to the bed, Fig. 3 shows a third embodiment with a rotating bed arranged in a combustion chamber, and Fig. 4 a fourth embodiment with a fixed bed in a combustion chamber.

I fig. 1 visas en utföringsfonn med en långsamt roterande rotor 2. I rotorn är en förbränningsanordning för förbränning och/eller omvandling av gasens föroreningar anordnad. Förbränningsanordningen innefattar en bädd 4 av sand, kerammaterial eller annat värmebeständigt material samt en, ej närmare visad värmekälla, för uppvärmning av bädden till erforderlig temperatur.Fig. 1 shows an embodiment with a slowly rotating rotor 2. In the rotor a combustion device for combustion and / or conversion of the gas pollutants is arranged. The combustion device comprises a bed 4 of sand, ceramic material or other heat-resistant material and a heat source, not shown in more detail, for heating the bed to the required temperature.

Gasen som skall renas bringas att passera genom ena halvan 5 av bädden 4 i en ena riktning 3 och i motsatt riktning 7 i den andra halvan 9 av rotorn 2. De två flödena 3 och 7 utgörs företrädesvis båda av förorenad gas, som skall renas, men det är även tänkbart att det ena flödet är ett annat (rent) medium, t ex uteluft, till- eller återcirkulerad luft till en process. Gasflödena som schematiskt illustreras med pilarna 3 och 7 tillförs förbränningsanordningen på känt sätt med tillförselkanaler (ej visade). 2 G 2461 sus Genom att rotorn 2 långsamt roterar i pilens 16 riktning, komer flödena av förorenad gas att hela tiden passera genom olika delar av förbränningsbädden, och de delar av förbränningsbädden 4 genom vilka gasen passefat i viss riktning under viss tid kommer att successivt nå den del av anordningen där ett motriktat flöde passerar genom bädden, varvid den tendens till drift i temperaturgradien- ten som uppstått under passagen av föroreningsgasen i ena riktningen 3 korri- geras genom det motriktade flödet 7. Härigenom kommer således endast en mycket begränsad temperaturgradientdrift att kunna uppstå, så att den maximala tempera- turen bibehålls väsentligen i bäddens 4 mitt där man önskar att förbränningen eller omvandlingen huvudsakligen skall ske.The gas to be purified is passed through one half 5 of the bed 4 in one direction 3 and in the opposite direction 7 in the other half 9 of the rotor 2. The two flows 3 and 7 are preferably both of polluted gas to be purified, but it is also conceivable that one flow is another (clean) medium, such as outdoor air, supplied or recirculated air to a process. The gas flows schematically illustrated by arrows 3 and 7 are supplied to the combustion device in a known manner with supply channels (not shown). 2 G 2461 sus As the rotor 2 slowly rotates in the direction of the arrow 16, the flows of polluted gas will constantly pass through different parts of the combustion bed, and the parts of the combustion bed 4 through which the gas barrels in a certain direction will reach successively over a certain time the part of the device where an opposite flow passes through the bed, whereby the tendency to drift in the temperature gradient which has arisen during the passage of the pollutant gas in one direction 3 is corrected by the opposite flow 7. Thus only a very limited temperature gradient drift will be possible. occur, so that the maximum temperature is maintained essentially in the middle of the bed 4 where it is desired that the combustion or conversion should mainly take place.

Uppvärmningen av bädden 4 sker vid denna utföringsform bäst med i bädden inlagda elektriska värmeslingor (ej närmare visade), vilkas matning på känt sätt sker över släpringar till följd av bäddens rotation.The heating of the bed 4 takes place in this embodiment best with electric heating coils (not shown in more detail) inserted in the bed, the supply of which takes place in a known manner over slip rings as a result of the rotation of the bed.

Det är emellertid även möjligt att åstadkomma uppvärmningen genom förbrän- ning av gas, olje eller annat lämpligt bränsle, varvid bränslebehållare lämpli- gen anordnas inuti rotorn. Detta är fullt möjligt dâ rotorns dimensioner i prak- tiken är avsevärda. Då anordningen enligt uppfinningen är särskilt lämpad för rening av stora gasvolymer med förhållandevis låg koncentration av förorening kan rotorns diameter typiskt vara av storleksordningen 10 m.However, it is also possible to achieve the heating by burning gas, oil or other suitable fuel, whereby fuel containers are suitably arranged inside the rotor. This is entirely possible as the dimensions of the rotor are in practice considerable. Since the device according to the invention is particularly suitable for purifying large volumes of gas with a relatively low concentration of pollutant, the diameter of the rotor can typically be of the order of 10 m.

I fig. 2 visas en andra utföringsform, vid vilken förbränningsanordningen med sin bädd 6 är stationär medan ett system med rörliga kanaler 8, 10 är anordnade för tillförsel av den förorenade gasen i motriktade flöden genom olika delar av bädden 6.Fig. 2 shows a second embodiment, in which the combustion device with its bed 6 is stationary while a system with movable channels 8, 10 is arranged for supplying the polluted gas in opposite flows through different parts of the bed 6.

Sålunda inleds ett flöde av den förorenade gasen vid 12 och passerar genom bädden 6 uppifrån och nedåt i fig. 2, varvid bädden 6 genom kanalen 10 genom- strömnas av ett flöde i motsatt riktning.Thus, a flow of the polluted gas is initiated at 12 and passes through the bed 6 from above and down in Fig. 2, the bed 6 flowing through the channel 10 through a flow in the opposite direction.

Kanalen 10 är roterbar kring en vertikal axel i fig. 2 inuti kanalen 8, så att flödet 14 genom kanalen 10 kommer att successivt passera genom olika delar av bädden 6 medan andra delar av bädden 6, som ligger utanför kanalen 10, samtidigt genomströmmas av flödet 12 i motsatt riktning, varigenom temperatur- gradientdriften hela tiden korrigeras eller motverkas så att den maximala temperaturen hela tiden kommer att ligga inom ett förhållandevis snävt område i bäddens 6 mitt. ' I fig. 3 visas en utföringsform med en roterande bädd 16, anordnad i en brännkammare 18 i vars övre del en brännare 20 är anbringad. Flödet 22 av förorenad gas leds först genom en första del av bädden 16, genom utrymmet 24, och i motsatt riktning, vid 26, genom en annan del av bädden 16. Genom bäddens 16 rotation kommer flödena 22 och 26 att successivt förflyttas till olika delar av bädden. 461 808 Såsom nämnts ovan är utförandena enligt fig. 1 och 2 sådana att tempera- turen är maximal i bäddens mittområde. Vid utförandet enligt fig. 3 kommer däre- mot bädden 16 att ha sin maximitemperatur i sin övre del till följd av värmekäl- lans 20 placering. Gasflödet 22 kommer därigenom att uppvärmas vid passagen genom bädden 16. I utrymmet 24 kan gasen ytterligare uppvärmas till följd av förbränningen av utifrån tillfört bränsle och av eventuell förbränning av exem- pelvis i gasen förekommande lösningsmedel. Vid passagen i motsatt riktning genom bädden 16 kommer gasen 26 att åter kylas, varvid emellertid temperaturen vid gasens utträde ur bädden 16 är något högre än vid inträdet i bädden 16.The channel 10 is rotatable about a vertical axis in Fig. 2 inside the channel 8, so that the flow 14 through the channel 10 will successively pass through different parts of the bed 6 while other parts of the bed 6, which lie outside the channel 10, are simultaneously flowed by the flow. 12 in the opposite direction, whereby the temperature gradient operation is constantly corrected or counteracted so that the maximum temperature will always be within a relatively narrow range in the middle of the bed 6. Fig. 3 shows an embodiment with a rotating bed 16, arranged in a combustion chamber 18 in the upper part of which a burner 20 is arranged. The flow 22 of contaminated gas is first led through a first part of the bed 16, through the space 24, and in the opposite direction, at 26, through another part of the bed 16. Through the rotation of the bed 16 the flows 22 and 26 will be successively moved to different parts of the bed. 461 808 As mentioned above, the embodiments according to Figs. 1 and 2 are such that the temperature is maximum in the central area of the bed. In the embodiment according to Fig. 3, on the other hand, the bed 16 will have its maximum temperature in its upper part due to the location of the heat source 20. The gas flow 22 will thereby be heated during the passage through the bed 16. In the space 24, the gas can be further heated as a result of the combustion of externally supplied fuel and of any combustion of, for example, solvents present in the gas. Upon passage in the opposite direction through the bed 16, the gas 26 will be cooled again, however, the temperature at the exit of the gas from the bed 16 is slightly higher than at the entry into the bed 16.

I fig. 4 visas en utföringsform med en fast bädd 28 anordnad i en bränn- kammare 30, i vars övre del en brännare 32 är anordnad. Temperaturförhållandena i anordningen blir vid denna utföringsform väsentligen likadana som vid utföran- det enligt fig. 3.Fig. 4 shows an embodiment with a fixed bed 28 arranged in a combustion chamber 30, in the upper part of which a burner 32 is arranged. The temperature conditions in the device in this embodiment will be substantially the same as in the embodiment according to Fig. 3.

Den förorenade gasen tillförs under tryck bädden 28 genom en roterande kanal 34 och genom kanalens 34 rotation kommer flödet 36 av förorenad gas att successivt förskjutas till olika delar av bädden 28, varvid även det gasflöde 38, som passerar bädden i motsatt riktning utanför tillförselkanalens 34 område, kommer att röra sig till olika delar av bädden till följd av kanalens 34 rota- tion på analogt sätt som vid utförandet enligt fig. 2.The polluted gas is supplied under pressure to the bed 28 through a rotating channel 34 and by the rotation of the channel 34 the flow 36 of polluted gas will be successively shifted to different parts of the bed 28, the gas flow 38 passing the bed in the opposite direction outside the supply channel 34 also , will move to different parts of the bed as a result of the rotation of the channel 34 in an analogous manner as in the embodiment according to Fig. 2.

Vid utföringsformerna enligt fig. 3 och 4 är det tänkbart att man ej be- höver driva brännarna kontinuerligt med bränsle utifrån. Det kan t ex vara tillräckligt att brännarna drivs endast under ett inledande skede tills tempera- turen i brännkammaren blivit tillräckligt hög, varpå förbränningen av i gasen förekommande föroreningar, t ex lösningsmedel, kan vara tillräcklig för att upp- rätthålla erforderlig temperatur för fortsatt drift.In the embodiments according to Figs. 3 and 4, it is conceivable that it is not necessary to drive the burners continuously with fuel from the outside. For example, it may be sufficient for the burners to operate only during an initial stage until the temperature in the combustion chamber has become sufficiently high, whereupon the combustion of contaminants present in the gas, eg solvent, may be sufficient to maintain the required temperature for continued operation.

Utföringsformerna med stationär bädd har vissa praktiska fördelar genom att natningen av anordningens värmekällor kan ske på enkelt sätt från utanför anordningen belägna elkällor eller bränslebehållare.The stationary bed embodiments have certain practical advantages in that the heating of the device's heat sources can take place in a simple manner from electric sources or fuel containers located outside the device.

Vid uppfinningen kan gasen, som skall renas, självfallet tillföras för- bränningsanordningen i flera än två flöden, varvid vartannat flöde passerar för- bränningsanordningen i ena riktningen och vartannat flöde i motsatt riktning.In the invention, the gas to be purified can of course be supplied to the combustion device in more than two flows, each other flow passing the combustion device in one direction and every other flow in the opposite direction.

Uppfinningen är allmänt användbar för rening av gaser. Exempelvis kan nämnas destruktion av lösningsmedel inom färg-, tryckeri- och bilindustrin.The invention is generally useful for purifying gases. For example, the destruction of solvents in the paint, printing and automotive industries can be mentioned.

Uppfinningenär särskilt lämpad för rening av stora gasvolymer med låg koncentration av föroreningar.The invention is particularly suitable for the purification of large volumes of gas with a low concentration of pollutants.

Claims

S 461 808 Patent claim

A process for purifying gases by means of a combustion device having a bed (4.6, 16.28) of heat accumulating means and a heat source (20) for heating the bed, in which process the gas is passed through the bed for combustion and / or conversion of pollutants in the gas, characterized in that a single flow of the polluted gas is conducted in one direction (3,22,36) through a part of the bed (4,6,16,28) simultaneously as a second flow of the polluted gas or another gaseous medium is passed in the opposite direction (7, 14, 26, 38) through a second part of the bed, the opposing gas flows each being maintained over the bed while maintaining unchanged flow directions in order to gradually pass through different parts of the bed.

A method according to claim 1; characterized in that in order to move the gas flows (3,7; Z2,26) over the bed (4, 16) the bed is rotated about an axis of symmetry perpendicular to the plane of the bed and the opposite gas flows are directed through the bed parallel to said axis of rotation with the gas the flows are maintained in the same position.

3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that more than two, alternately opposite flows are passed through different parts of the bed.

A device for purifying gases, comprising a combustion device with a bed (4,6, 16,28) of heat accumulating agent and a heat source (20,32) for heating the bed, through which bed the gas is intended to be conducted for combustion and / or conversion of pollutants in the gas, characterized in that means (8,10; 34) are arranged to direct the polluted gas in one direction (3,22,36) through a one part (5) of the bed (4,6,16,28) and at the same time the polluted gas or another gaseous medium in the opposite direction (7,14,26,38) through a second part (9) of the bed, said means and / or the combustion device being so designed, that the opposite gas flows will each successively pass with unchanged flow directions through different parts of the bed.

Device according to claim 4, characterized in that the combustion device comprises a bed (4,6,16,28) of sand, ceramic material or other heat-resistant material and a heat source (20,32) for heating the bed. 461 sus É

Device according to claim 4 or 5, characterized in that the bed (4, 16) is arranged in a rotor and that said means are arranged to guide the flows substantially parallel to the axis of the rotor in opposite directions through different parts of the rotor, whereby the flows are shifted to different parts of the bed by the rotation of the rotor.

Device according to claim 3, characterized in that the bed (5,28) is stationary disassembled, and that said means comprise a system of movable channels (10,34), arranged to gradually displace the opposite flows (12,14; 36,38) to each pass through different parts of the bed.

Device according to one of Claims 4 to 7, characterized in that the heat source comprises an electric heating coil or burner for gas, oil or other fuel inserted in the bed.

Device according to claims 6 and 8, wherein the heat source comprises burners for gas, oil or other fuel, characterized in that a fuel container is arranged in the rotor.

Device according to one of Claims 4 to 7, characterized in that the combustion device comprises a combustion chamber (18) with a heat source (20, 32) arranged outside the bed (26, 28). * x