WO2000053973A1 - Vorrichtung zur reinigung verunreinigter abgase aus industriellen prozessen, insbesondere regenerative thermische nachverbrennungsvorrichtung - Google Patents

Vorrichtung zur reinigung verunreinigter abgase aus industriellen prozessen, insbesondere regenerative thermische nachverbrennungsvorrichtung Download PDF

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WO2000053973A1
WO2000053973A1 PCT/EP2000/001623 EP0001623W WO0053973A1 WO 2000053973 A1 WO2000053973 A1 WO 2000053973A1 EP 0001623 W EP0001623 W EP 0001623W WO 0053973 A1 WO0053973 A1 WO 0053973A1
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stack
gas
housing
ceramic bodies
heat exchanger
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PCT/EP2000/001623
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Walter PÖTZL
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Eisenmann Maschinenbau Kg (Komplementär: Eissenmann-Stiftung)
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
    • F23G7/061—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating
    • F23G7/065—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel
    • F23G7/066—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel preheating the waste gas by the heat of the combustion, e.g. recuperation type incinerator
    • F23G7/068—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel preheating the waste gas by the heat of the combustion, e.g. recuperation type incinerator using regenerative heat recovery means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D17/00—Regenerative heat-exchange apparatus in which a stationary intermediate heat-transfer medium or body is contacted successively by each heat-exchange medium, e.g. using granular particles
    • F28D17/02—Regenerative heat-exchange apparatus in which a stationary intermediate heat-transfer medium or body is contacted successively by each heat-exchange medium, e.g. using granular particles using rigid bodies, e.g. of porous material

Definitions

  • the invention relates to a device for cleaning contaminated exhaust gases from industrial processes, in particular regenerative thermal afterburning device
  • a housing which has a lower region and an upper region, wherein
  • the lower region has an inlet for gas to be cleaned and an outlet for cleaned gas;
  • a rotary distributor which is arranged in the lower region and receives gas to be cleaned when it is twisted from the lower region and conducts m certain segments of the region above it and receives cleaned gas from certain segments of the region above it and directs it to the outlet
  • Regenerative thermal afterburning devices of this type are known, for example, from EP 0 548 630 AI or EP 0 719 984 A2. material a loose fill of relatively small parts, with radially running partitions delimiting the different sectors.
  • This known heat exchanger material is disadvantageous in that it has a relatively high flow resistance due to the disordered position of the various particles from which the bed is built up. In addition, the fill is relatively difficult to handle.
  • the object of the present invention is to develop a device of the type mentioned in the introduction such that the flow resistance through the heat exchanger material is lower and the manageability of the heat exchanger material is facilitated.
  • the heat exchanger material is formed by at least one stack of ceramic bodies placed on and / or next to one another, which is arranged in an insert container which has openings at the bottom and is detachably mounted in the interior of the housing.
  • the ceramic bodies are therefore not installed as a loose bed but rather as an "ordered stack", as a result of which defined flow paths can be produced. This reduces the flow resistance.
  • the handling of these stacks is facilitated by their arrangement in the insert container. This is because they can be put together outside the housing of the device in the respective insert container and then inserted into the housing with the aid of the insert container.
  • the insert container remains together with the stack of ceramic bodies it contains during the operation of the device. If access to the ceramic bodies or replacement is required, the grounds container with the entire stack can be easily removed again.
  • the ceramic bodies are expediently honeycomb bodies, which are traversed by a multiplicity of essentially parallel channels and are arranged in the stack in such a way that their channels run essentially vertically.
  • Post-combustion devices of a different type are used. They are ideally suited for use as heat exchanger material in generic devices: namely, if they are stacked on and next to one another in the manner described above, so that their channels run essentially vertically, they enable an "orderly", comparatively low-resistance flow and simultaneously provide very large heat exchanger surfaces available.
  • the honeycomb bodies can be conveniently put together individually to form the desired stack or can be removed from the stack again.
  • the ceramic bodies can also be plates which are arranged in the stack at a distance from one another in such a way that gaps remain between them, the plates in the stack being aligned such that the gaps run essentially vertically.
  • the ceramic bodies are not hollow; the flow paths are formed by the vertically aligned gaps between the individual plates.
  • spacing ribs are expediently formed on the plates, which ensure that the plates cannot lie flat against one another directly but rather maintain the required distance.
  • a plurality of stacks of ceramic bodies are preferably arranged next to one another. The size of this stack is chosen so that it can be put together outside the housing and used as a unit in the housing. Each batch is generally assigned to a segment.
  • the flow resistance is particularly low if the insert container is open at the bottom and the stack of ceramic bodies rests on a grate.
  • the grate is preferably mounted at a distance above the contact surface of the insert container. In this way, there is a free space below the grate, through which the gases to be cleaned can be distributed evenly before entering the stack of ceramic bodies.
  • the housing has a rectangular cross section. Such a housing is easiest to load with stacks of ceramic bodies without unnecessary empty spaces.
  • cross section is square, its shape is relatively close to the known circular shape, in which the same areas and the same path distances for the flowing gas result in the different segments.
  • Each stack of ceramic bodies can also expediently have a rectangular cross section, in particular a square cross section. This cross-section results more or less from the fact thing that the individual ceramic body itself have a rectangular or even square cross-section.
  • the rotary distributor can direct the gases directly into the segments formed by the ceramic bodies and take them out and for this purpose have a diameter which essentially corresponds to the dimension of the housing.
  • the rotary distributor is arranged in the middle of the lower area
  • a distribution space is provided between the lower region and the upper region, which is also divided into a corresponding plurality of segments which communicate with the radially inner region of their underside with the rotary distributor and in each case communicate with a segment of the heat exchanger material in this way on their upper side that gas to be cleaned from them can pass into the corresponding segment of the heat exchanger material or gas can pass into purified gas from the corresponding segment of the heat exchanger material.
  • FIG. 1 shows a vertical section through a device for the thermal afterburning of gases
  • Figure 2 on a somewhat enlarged scale, a horizontal section through the device of Figure 1 along the line II -II there;
  • Figure 3 schematically the top view of a stack which is composed of plate-shaped ceramic bodies.
  • the device for regenerative post-combustion of gases shown in the drawing and described below largely corresponds to that described in EP 0 719 984 A2 mentioned above. Unless otherwise stated in the following explanations, the construction of the present device corresponds to the known one, so that reference is made to this publication for details of the construction.
  • the device has a housing 1 which is square in cross section (see FIG. 2).
  • the housing 1 is composed of three parts mounted one above the other, namely a lower part 2, a middle part 3 and an upper part 3.
  • the gas to be cleaned enters the device via an inlet 5 and is fed to a centrally arranged rotary distributor 6, the construction of which is described in more detail in EP 0 719 984 A mentioned above.
  • the rotary distributor 6 conducts the gas upwards into a distribution space 7, which is located in the lower region of the housing middle part 3 adjacent to the housing lower part 2 and essentially fills the entire cross section of the housing middle part 3.
  • a lower plate 8 delimits the distribution space 7 at the bottom and has a central opening 9, on the flange-like edge of which the upper end face of the rotary divider 6 is applied.
  • the distribution space 7 is divided into eight pie-shaped sectors 11 by eight radially running partition walls 10, which are indicated by dashed lines in FIG. Due to its known construction, which is described in EP 0 719 984 A, the rotary distributor 6 can - depending on its rotational position - establish a connection between the inlet 5 and one of the eight sectors 11 in the distribution chamber 7.
  • the distribution space 7 is limited at the top by a second plate 12.
  • This second plate 12 is provided with eight square openings 13, three of which each extend along one side of the square housing, a square area remaining completely closed in the central region of the device.
  • Each opening 13 communicates with a sector 11 of the distribution space 7, so it can be supplied with gas via one of these sectors 11.
  • a sector 11 passes under an opening 13 for the supply of which it is not used, it is sealed against this opening 13 by a horizontal partition wall, which is not specifically shown in the drawing.
  • Each opening 13 is delimited by a support flange 14. Such a support flange 14 is visible in FIG. 2 in the area of the lower right opening 13.
  • An insert container 15 is detachably mounted on each support flange 14 of the openings 13. Such an insert container 15 is in the
  • the insert containers 15 are - apart from an edge-side contact surface - down opened so that they can communicate via the respective openings 13 with the corresponding sector 11 of the distribution space 7.
  • a grating 16 is mounted in the insert containers 15, which is shown in FIG. 2 in the area of the lower left opening 13.
  • a stack of a multiplicity of cuboid honeycomb bodies 17 is set up on the gratings 16 of the eight insert containers 15. Each of these honeycomb bodies 17 is traversed in its longitudinal direction by a large number of parallel, small channels. The honeycomb bodies 17 are set in the insert container 15 so that these channels run vertically.
  • the wall area of the housing middle part 3 surrounding the insert container 15 is lined with a heat-insulating layer 18.
  • the top of the middle housing part 3 communicates freely with the interior of the upper housing part 4.
  • the rotary distributor 6 can not only, as already described, establish a connection between the inlet 5 and a specific sector 11 in the distribution space 7, depending on its rotational position. At the same time, it connects another sector of Distribution 7, usually the one opposite Sector, with the interior 22 of the lower housing part, into which an outlet 23 for the cleaned gas opens.
  • the rotary distributor 6 - also in the manner known from EP 0 719 984 A2 - is able to draw purge air from the segment that precedes that from which the air just cleaned by the rotary distributor 6 is extracted. This purge air is carried out from the lower housing part 2 via a purge air outlet 24.
  • the gas to be cleaned enters the device for thermal afterburning via the inlet 5 and is guided by the rotary distributor 6 into a specific sector 11 of the distribution space 7. From there, the gas flows upwards through the opening 13 in the plate 12 which corresponds to this sector 11, enters the insert container 15 there from below, flows through the support gratings 16 and the honeycomb body 17 built thereon Gas flows through the honeycomb body 17 through the many channels that penetrate the honeycomb body 17.
  • the honeycomb bodies 17 assigned to the sector under consideration have previously warmed up in a manner to be described below.
  • the gas to be cleaned When passing through the honeycomb bodies 17, the through-channels of which provide large heat exchanger surfaces, the gas to be cleaned is heated to a temperature which, when it emerges from the honeycomb bodies 17 upwards, has either already reached the temperature required for post-combustion or at any rate very close to this temperature. Burn the gases NEN now in the combustion chamber 19.
  • the hot combustion gases flow back down through those honeycomb bodies 17 which correspond to that sector 11 in the distribution chamber 7, which are connected by the rotary distributor 6 to the interior 22 of the lower housing part 2 and thus to the clean air outlet 23.
  • the honeycomb bodies 17 absorb the heat which they later give off to the gas to be cleaned which flows upwards when the rotary distributor 6 continues to rotate.
  • the cleaned combustion gases thus flow through the corresponding sector 11 in the distribution space 7 radially inwards to the rotary distributor 6, and from there via the interior 22 of the lower housing part 2 to the clean air outlet 23.
  • the space 25 surrounded by the honeycomb bodies 17 is also filled with heat-insulating material 26; it is not flowed through.
  • the ceramic bodies used as heat exchanger material and assembled into stacks were honeycomb bodies with inner channels.
  • honeycomb bodies instead of such honeycomb bodies, plate-shaped ceramic bodies can also be used, as shown schematically in Figure 3.
  • FIG. 3 such plate-shaped ceramic bodies are identified by the reference symbol 117.
  • Each of these plate-shaped ceramic bodies 117 has spacer ribs 150 on the edge side and baffle ribs 151 on both sides. Both the spacer ribs 150 and the baffle ribs 151 run perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 3 over the entire corresponding dimension of the plate-shaped ceramic bodies 117.
  • a plurality of plate-shaped ceramic bodies 117 are assembled into a stack.
  • the edge-side spacer ribs 150 of one plate-shaped ceramic body 117 rest against the corresponding “rear side” of the adjacent plate-shaped ceramic body 117.
  • a gap 152 is created between the adjacent plate-shaped ceramic bodies 117, into which the baffle ribs 151 of the two plate-shaped ceramic bodies 117, which delimit the respective gap 152, project.
  • the stack shown in Figure 3 comprises only five plate-shaped body 117; in general, a larger number of plate-shaped ceramic bodies 117 will be combined in a stack.
  • the stack of plate-shaped ceramic bodies 117 is inserted into an insert container 15, as was basically already described above with reference to the exemplary embodiment of FIGS. 1 and 2, in such a way that the plate-shaped ceramic bodies 117 and thus also the gaps 152 between them run vertically.
  • the gaps 152 thus form a flow path for the gases to be cleaned; the baffle ribs 151 prevent excessive cross-flow within the gaps 152.

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Abstract

Eine Vorrichtung zur Reinigung verunreinigter Abgase aus industriellen Prozessen weist im unteren Bereich eines Gehäuses (1) einen Einlass (5) für zu reinigendes Gas und einen Auslass (23) für gereinigtes Gas auf. Der obere Bereich des Gehäuses (1) ist in eine Mehrzahl von Segmenten unterteilt, in denen sich Wärmetauschermaterial (17) befindet. Dieses Wärmetauschermaterial wird von mindestens einem Stapel neben- und/oder aufeinander gestellter Keramikkörper (17) gebildet, der in einem nach unten Öffnungen aufweisenden Einsatzbehälter (15) angeordnet ist. Dieser ist lösbar im Innenraum des Gehäuses (1) montiert. Oberhalb des oder der Stapel von Keramikkörpern (17) befindet sich eine Verbrennungskammer (19). Das zu reinigende Gas wird dem oder den Stapeln von Keramikkörpern (17) von einem im unteren Bereich angeordneten Drehverteiler (6) zugeführt, der bei seiner Verdrehung zu reinigendes Gas aus dem unteren Bereich aufnimmt und in bestimmte Segmente des darüber liegenden Bereichs leitet und gereinigtes Gas aus bestimmten Segmenten des darüber liegenden Bereichs aufnimmt und zum Auslass leitet.

Description

Vorrichtung zur Reinigung verunreinigter Abgase au. industriellen Prozessen, insbesondere regenerative thermische Nachverbrennungsvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung verunreinigter Abgase aus industriellen Prozessen, msbe- sondere regenerative thermische Nachverbrennungsvorrich- tung, mit
a) einem Gehäuse, welches einen unteren Bereich und einen oberen Bereich aufweist, wobei
aa) der untere Bereich einen Einlaß für zu reinigendes Gas und einen Auslaß für gereinigtes Gas aufweist ;
ab) im oberen Bereich eine Mehrzahl von Segmenten, m denen sich armetauschermaterial befindet, und oberhalb der Segmente eine Verbrennungskammer vorgesehen sind,
b) einem Drehverteiler, der im unteren Bereich angeordnet ist und bei seiner Verdrehung zu reinigendes Gas aus dem unteren Bereich aufnimmt und m bestimmte Segmente des darüber liegenden Bereiches leitet und gereinigtes Gas aus bestimmten Segmenten des darüber liegenden Bereichs aufnimmt und zum Auslaß leitet
Regenerative thermische Nachverbrennungsvorrichtungen dieser Art sind z B aus der EP 0 548 630 AI oder der EP 0 719 984 A2 bekannt Sie enthalten als armetauschei - material eine lose Schüttung verhältnismäßig kleiner Teile, wobei radial verlaufende Trennwände die verschiedenen Sektoren begrenzen. Dieses bekannte Wärmetauschermaterial ist insofern nachteilig, als es aufgrund der ungeordneten Lage der verschiedenen Teilchen, aus denen sich die Schüttung aufbaut, einen verhältnismäßig hohen Durchströmungswiderstand aufweis . Außerdem ist die Schüttung verhältnismäßig schlecht zu handhaben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß der Durchströmungswiderstand durch das Wärmetauschermaterial geringer und die Handhabbarkeit des Wärmetauschermaterials erleichtert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Wärmetauschermaterial von mindestens einem Stapel auf- und/oder nebeneinander gestellter Keramikkörper gebildet ist, der in einem nach unten Öffnungen aufweisen- den Einsatzbehälter angeordnet ist, der lösbar im Innenraum des Gehäuses montiert ist.
Erfindungsgemäß werden also die Keramikkörper nicht als lose Schüttung sondern als "geordneter Stapel" eingebaut, wodurch sich definierte Durchströmungswege herstellen lassen. Dies verringert den Durchströmungswiderstand. Die Handhabung dieser Stapel wird durch ihre Anordnung in dem Einsatzbehälter erleichtert. Sie können so nämlich außerhalb des Gehäuses der Vorrichtung in dem jeweiligen Einsatzbehälter zusammengestellt und dann mit Hilfe des Einsatzbehälters in das Gehäuse eingesetzt werden. Der Einsatzbehälter verbleibt gemeinsam mit dem Stapel von Keramikkörpern, den er enthält, während des Betriebes der Vorrichtung in dieser. Sofern ein Zugang zu den Keramikkör- pern oder ein Austausch erforderlich ist, kann der Ein- satzbehälter mit dem gesamten Stapel ohne weiteres wieder entnommen werden.
Zweckmäßigerweise sind die Keramikkörper Wabenkörper, die von einer Vielzahl im wesentlichen paralleler Kanäle durchzogen und in dem Stapel so angeordnet sind, daß ihre Kanäle im wesentlichen vertikal verlaufen.
Wabenkörper dieser Art haben den Vorteil, daß sie kommer- ziell erhältlich sind. Sie werden bereits heute bei
Nachverbrennungseinrichtungen anderer Bauart eingesetzt. Sie eignen sich hervorragend zum Einsatz als Wärmetauschermaterial auch in gattungsgemäßen Vorrichtungen: Werden sie nämlich in der oben geschilderten Weise auf- und nebeneinander gestapelt, so daß ihre Kanäle im wesentlichen vertikal verlaufen, so ermöglichen sie eine "geordnete", vergleichsweise widerstandsarme Durchströmung und stellen gleichzeitig sehr große Wärmetauscherflächen zur Verfügung. Die Wabenkörper können einzeln bequem zu dem gewünschten Stapel zusammengesetzt oder auch wieder aus dem Stapel entnommen werden .
Statt Wabenkörpern können die Keramikkörper auch Platten sein, die in dem Stapel im Abstand voneinander so angeord- net sind, daß zwischen ihnen Spalte verbleiben, wobei die Platten in dem Stapel so ausgerichtet sind, daß die Spalte im wesentlichen vertikal verlaufen. Bei dieser Ausgestaltung sind die Keramikkörper also nicht hohl; die Durchströmungswege werden von den vertikal ausgerichteten Spalten zwischen den einzelnen Platten gebildet.
Zweckmäßigerweise sind in diesem Falle an die Platten abstandshaltende Rippen angeformt, die dafür sorgen, daß sich die Platten nicht direkt flächig aneinanderlegen können sondern den erforderlichen Abstand einhalten. Vorzugsweise sind mehrere Stapel von Keramikkörpern nebeneinander angeordne . Die Größe dieser Stapel wird so gewählt, daß er außerhalb des Gehäuses zusammengestellt und als Einheit in das Gehäuse eingesetzt werden kann. Jeder Stapel wird dabei im allgemeinen einem Segment zugeordnet .
Der Durchströmungswiderstand ist besonders gering, wenn der Einsatzbehälter nach unten offen ist und der Stapel von Keramikkörpern auf einem Rost ruht .
Der Rost ist vorzugsweise in einem Abstand oberhalb der Aufstandsfläche des Einsatzbehälters montiert. Auf diese Weise ergibt sich unterhalb des Rostes ein freier Raum, über den sich die zu reinigenden Gase vor dem Eintritt in den Stapel von Keramikkörpern gleichmäßig verteilen können.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung weist das Gehäuse einen rechteckigen Querschnitt auf. Ein solches Gehäuse läßt sich am einfachsten ohne unnötige Leerräume mit Stapeln von Keramikkörpern beschicken .
Wenn der Querschnitt quadratisch ist, liegt seine Form verhältnismäßig nahe an der bekannten Kreisform, bei welcher sich in den verschiedenen Segmenten jeweils gleiche Flächen und gleiche Wegdistanzen für das strömen- de Gas ergeben.
Auch jeder Stapel von Keramikkörpern kann zweckmäßigerweise einen rechteckigen Querschnitt, insbesondere einen quadratischen Querschnitt aufweisen. Dieser Querschnitt ergibt sich mehr oder weniger von selbst aus der Tat- sache, daß die einzelnen Keramikkörper selbst einen rechteckigen oder gar quadratischen Querschnitt besitzen.
Der Drehverteiler kann die Gase direkt in die von den Keramikkörpern gebildeten Segmente leiten und aus diesen aufnehmen und hierzu einen Durchmesser aufweisen, der im wesentlichen der Dimension des Gehäuses entspricht.
Bei großen Vorrichtungen dagegen empfiehlt sich diejenige
Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher
a) der Drehverteiler in der Mitte des unteren Bereichs angeordnet ist;
b) zwischen dem unteren Bereich und dem oberen Bereich ein Verteilraum vorgesehen ist, der ebenfalls in eine entsprechende Mehrzahl von Segmenten unterteilt ist, die mit dem radial innenliegenden Bereich ihrer Unterseite mit dem Drehverteiler kommunizieren und an ihrer Oberseite jeweils mit einem Segment des Wärmetauschermaterials derart kommunizieren, daß aus ihnen zu reinigendes Gas in das entsprechende Segment des Wärmetauschermaterials übertreten kann oder in sie gereinigtes Gas aus dem entsprechenden Segment des Wärmetauschermaterials übertreten kann.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen
Figur 1 : einen vertikalen Schnitt durch eine Vorrichtung zur thermischen Nachverbrennung von Gasen;
Figur 2 : in etwas vergrößertem Maßstab einen horizontalen Schnitt durch die Vorrichtung von Figur 1 gemäß der dortigen Linie II -II; Figur 3: schematisch die Draufsicht auf einen Stapel, der aus plattenförmigen Keramikkörpern zusammengesetzt ist .
Die in der Zeichnung dargestellte und nachfolgend beschriebene Vorrichtung zur regenerativen Nachverbrennung von Gasen entspricht weitestgehend derjenigen, die in der oben erwähnten EP 0 719 984 A2 beschrieben ist. Sofern in den nachfolgenden Ausführungen nichts anderes gesagt ist, stimmt die Bauweise der vorliegenden Vorrichtung mit der bekannten überein, so daß wegen Einzelheiten der Konstruktion auf diese Druckschrift Bezug genommen wird.
Die Vorrichtung weist ein Gehäuse 1 auf, das im Querschnitt quadratisch ist (vergleiche Figur 2) . Das Gehäuse 1 setzt sich aus drei übereinander montierten Teilen, nämlich einem Unterteil 2, einem Mittelteil 3 und einem Oberteil 3 zusammen.
Über einen Einlaß 5 tritt das zu reinigende Gas (z.B. Abluft aus einer Lackieranlage) in die Vorrichtung ein und wird einem mittig angeordneten Drehverteiler 6 zugeführt, dessen Bauweise in der oben genannten EP 0 719 984 A näher beschrieben ist. Allerdings ist die Durchströmung des Drehverteilers 6 im vorliegenden Falle umgekehrt wie beim Stande der Technik, was jedoch keinen grundsätzlichen Unterschied darstellt. Der Drehteiler 6 leitet das Gas weiter nach oben in einen Verteilraum 7, der sich im unteren, dem Gehäuse-Unterteil 2 benachbarten Bereich des Gehäuse-Mittelteils 3 befindet und im wesentlichen den gesamten Querschnitt des Gehäuse-Mittelteiles 3 ausfüllt. Eine untere Platte 8 begrenzt den Verteilraum 7 nach unten und weist eine mittlere Öffnung 9 auf, an deren flanschar- tig ausgebildetem Rand die obere Stirnfläche des Drehver- teilers 6 anliegt.
Durch acht radial verlaufende Trennwände 10, die in Figur 2 gestrichelt angedeutet sind, ist der Verteilraum 7 in acht tortenstückförmige Sektoren 11 unterteilt. Aufgrund seiner bekannten, in der EP 0 719 984 A beschriebenen Bauweise kann der Drehverteiler 6 - je nach seiner Drehstellung - eine Verbindung zwischen dem Einlaß 5 und einem der acht Sektoren 11 im Verteilraum 7 her- stellen.
Der Verteilraum 7 wird nach oben durch eine zweite Platte 12 begrenzt. Diese zweite Platte 12 ist mit acht quadratischen Öffnungen 13 versehen, von denen sich jeweils drei entlang einer Seite des quadratischen Gehäuses erstrecken, wobei im Mittelbereich der Vorrichtung eine quadratische Fläche vollständig verschlossen bleibt . Jede Öffnung 13 kommuniziert mit einem Sektor 11 des Verteilraumes 7, läßt sich also über einen dieser Sek- toren 11 mit Gas versorgen. Soweit ein Sektor 11 dabei unter einer Öffnung 13 hindurchläuft, zu deren Versorgung er nicht dient, ist er gegen diese Öffnung 13 durch eine horizontale Zwischenwand abgedichtet, die in der Zeichnung nicht eigens dargestellt ist.
Jede Öffnung 13 ist von einem Tragflansch 14 begrenzt. Ein solcher Tragflansch 14 ist in Figur 2 im Bereich der rechten unteren Öffnung 13 sichtbar. Auf jeden Tragflansch 14 der Öffnungen 13 ist ein Einsatzbehälter 15 lösbar aufmontiert. Ein derartiger Einsatzbehälter 15 ist im
Bereich der linken oberen Öffnung 13 in Figur 2 gezeigt . Er weist selbst einen quadratischen Querschnitt auf; seine Wände divergieren etwas nach oben, wie der Figur 1 zu entnehmen ist. Die Einsatzbehälter 15 sind - abgesehen von einer randseitigen Aufstandsfläche - nach unten geöffnet, so daß sie über die jeweiligen Öffnungen 13 mit dem entsprechenden Sektor 11 des Verteilraums 7 kommunizieren können.
In einem gewissen Abstand oberhalb ihrer AufStandfläche auf der Platte 12 ist in den Einsatzbehältern 15 jeweils ein Gitterrost 16 angebracht, der in Figur 2 im Bereich der linken unteren Öffnung 13 dargestellt ist . Auf die Gitterroste 16 der acht Einsatzbehälter 15 ist jeweils ein Stapel aus einer Vielzahl von quaderförmigen Wabenkörpern 17 aufgestellt. Jeder dieser Wabenkörper 17 ist in seiner Längsrichtung von einer Vielzahl paralleler, kleiner Kanäle durchzogen. Die Wabenkörper 17 sind in den Einsatzbehälter 15 so eingestellt, daß diese Kanäle vertikal verlaufen.
Der die Einsatzbehälter 15 umgebende Wandbereich des Gehäuse -Mittelteiles 3 ist mit einer wärmedämmenden Schicht 18 ausgekleidet.
Die Oberseite des Gehäuse-Mittelteiles 3 kommuniziert frei mit dem Innenraum des Gehäuse-Oberteiles 4. Dieser enthält in bekannter Weise einen Brennraum 19, der ebenfalls mit einer wärmedämmenden Schicht 20 ausgekleidet ist. Mit Hilfe eines durch die Wand des Gehäuse-Oberteils 4 hindurch geführten Brenners 21 kann zum Starten und Aufwärmen sowie bei Bedarf der Brennraum 19 zusätzlich beheizt werden.
Aufgrund seiner bekannten Bauweise kann der Drehverteiler 6 nicht nur, wie schon beschrieben, je nach nach seiner Drehstellung eine Verbindung zwischen dem Einlaß 5 und einem bestimmten Sektor 11 im Verteilraum 7 herstellen. Gleichzeitig verbindet er einen anderen Sektor des Ver- teilrau es 7, im Regelfall den etwa gegenüberliegenden Sektor, mit dem Innenraum 22 des Gehäuseunterteiles, in den ein Auslaß 23 für das gereinigte Gas mündet.
Schließlich ist der Drehverteiler 6 - ebenfalls in der aus der EP 0 719 984 A2 bekannten Weise - in der Lage, aus demjenigen Segment Spülluft abzuziehen, welches demjenigen vorauseilt, aus dem von dem Drehverteiler 6 gerade gereinigte Luft abgezogen wird. Diese Spülluft wird über einen Spülluftauslaß 24 aus dem Gehäuse-Unterteil 2 ausgeführt.
Die Funktion der beschriebenen Vorrichtung zur thermischen Nachverbrennung von Gasen entspricht vollständig derjenigen, die schon in der EP 0 719 984 A2 beschrieben ist:
Das zu reinigende Gas tritt über den Einlaß 5 in die Vorrichtung zur thermischen Nachverbrennung ein und wird vom Drehverteiler 6 in einen bestimmten Sektor 11 des Verteilraumes 7 geleitet. Das Gas strömt von dort aus über diejenige Öffnung 13 in der Platte 12, die diesem Sektor 11 entspricht, nach oben, tritt in den dortigen Einsatzbehälter 15 von unten her ein, durchströmt die Tragroste 16 und die auf diesen aufgebauten Wabenkörper 17. Das zu reinigende Gas verteilt sich bei der Durchströmung durch die Wabenkörper 17 auf die vielen Kanäle, welche die Wabenkörper 17 durchsetzen. Die dem betrachteten Sektor zugeordneten Wabenkörper 17 haben sich zuvor in einer nachfolgend zu beschreibenden Weise erwärmt. Beim Durchgang durch die Wabenkörper 17, deren Durchgangskanäle große Wärmetauscherflächen zur Verfügung stellen, heizt sich daher das zu reinigende Gas auf eine Temperatur auf, die beim Austritt aus den Wabenkörpern 17 nach oben entweder bereits die zur Nachverbrennung erforderliche Temperatur erreicht hat oder jedenfalls sehr nahe bei dieser Temperatur liegt. Die Gase verbren- nen nunmehr im Verbrennungsraum 19. Die heißen Verbrennungsgase strömen über diejenigen Wabenkörper 17 wieder nach unten, die demjenigen Sektor 11 im Verteilraum 7 entsprechen, der durch den Drehverteiler 6 mit dem Innenraum 22 des Gehäuse -Unterteiles 2 und damit mit dem Reinluftauslaß 23 verbunden sind. Beim Durchgang dieser Verbrennungsgase nehmen die Wabenkörper 17 diejenige Wärme auf, die sie später bei einer Weiterdrehung des Drehverteilers 6 wieder an nach oben strömendes, zu reinigendes Gas abgeben. Die gereinigten Verbrennungsgase durchströmen also den entsprechenden Sektor 11 im Verteilerraum 7 radial nach innen zum Drehverteiler 6, und von dort über den Innenraum 22 des Gehäuse-Unterteiles 2 zum Reinluftauslaß 23.
Derjenige Sektor 11 innerhalb des Verteilraumes 7, der in Drehrichtung des Drehverteilers 6 gesehen demjenigen Sektor 11 vorauseilt, der von Reinluft durchströmt wird, ist über den Drehverteiler 6 jeweils mit dem Spülluft - auslaß 24 verbunden. Diese Luft wird von einem in der
Zeichnung nicht dargestellten Gebläse in bekannter Weise abgesaugt und - da die Wabenkörper 17 dieses Sektors 11 zunächst noch ungereinigtes Gas enthalten - mit dem zu reinigenden Gas zusammengeführt und über die Einlaßöffung 5 erneut in die Vorrichtung eingegeben.
Der von den Wabenkörpern 17 umgebene Raum 25 ist ebenfalls mit wärmedämmenden Material 26 ausgefüllt; er wird nicht durchströmt.
Beim oben anhand der Figuren 1 und 2 beschriebenen Ausführungsbeispiel waren die als Wärmetauschermaterial eingesetzten, zu Stapeln zusammengefügten Keramikkörper Wabenkörper mit inneren Kanälen. Statt solcher Wabenkörper können auch plattenförmige Keramikkörper eingesetzt werden, wie dies schematisch in Figur 3 gezeigt ist.
In Figur 3 sind derartige plattenförmige Keramikkörper mit dem Bezugszeichen 117 gekennzeichnet. Jeder dieser plattenförmiger Keramikkörper 117 weist auf einer Seite randseitige Abstandshalterrippen 150 sowie auf beiden Seiten Schikanerippen 151 auf. Sowohl die Abstandshalterrippen 150 als auch die Schikanerippen 151 verlaufen senkrecht zur Zeichenebene von Figur 3 über die gesamte entsprechende Abmessung der plattenförmigen Keramikkörper 117.
Eine Mehrzahl von plattenförmigen Keramikkörpern 117 wird, wie in Figur 3 gezeigt, zu einem Stapel zusammengefügt. Dabei liegen die randseitigen Abstandshalterrippen 150 des einen plattenförmigen Keramikkörpers 117 an der entsprechenden "Rückseite" des benachbarten plattenförmigen Keramikkörpers 117 an. Hierdurch wird zwischen den benachbarten plattenförmigen Keramikkörpern 117 jeweils ein Spalt 152 geschaffen, in den die Schikanerippen 151 der beiden plattenförmigen Keramikkörper 117, die den jeweiligen Spalt 152 begrenzen, hineinragen. Der in Figur 3 dargestellte Stapel umfaßt nur fünf plattenförmige körper 117; im allgemeinen wird in der Realität eine größere Zahl plattenförmiger Keramikkörper 117 zu einem Stapel zusammengefaßt sein.
Der Stapel plattenförmiger Keramikkörper 117 wird in einen Einsatzbehälter 15, wie er oben anhand des Ausführungsbei- Spieles der Figuren 1 und 2 grundsätzlich bereits beschrieben wurde, so eingesetzt, daß die plattenförmigen Keramikkörper 117 und damit auch die zwischen diesen liegenden Spalte 152 vertikal verlaufen. Die Spalte 152 bilden auf diese Weise einen Strömungsweg für die zu reinigenden Gase; die Schikanerippen 151 verhindern eine zu starke Querströmung innerhalb der Spalte 152.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Reinigung verunreinigter Abgase aus industriellen Prozessen, insbesondere regenerative thermische Nachverbrennungsvorrichtung mit
a) einem Gehäuse, welches einen unteren Bereich und einen oberen Bereich aufweist, wobei
aa) der untere Bereich einen Einlaß für zu reinigendes Gas und einen Auslaß für gereinigtes Gas aufweist;
ab) im oberen Bereich eine Mehrzahl von Segemen- ten, in denen sich Wärmetauschermaterial befindet, und oberhalb der Segmente eine Verbrennungskammer vorgesehen sind;
b) einem Drehverteiler, der im unteren Bereich angeordnet ist und bei seiner Verdrehung zu reinigendes Gas aus dem unteren Bereich aufnimmt und in bestimmte Segmente des darüber liegenden Bereichs leitet und gereinigtes Gas aus bestimmten Segmenten des darüber liegenden Bereichs aufnimmt und zum Auslaß leitet,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Wärmetauschermaterial von mindestens einem Stapel auf- und/oder nebeneinander gestellter Keramikkörper (17; 117) gebildet ist, der in einem nach unten Öffnungen aufweisenden Einsatzbehälter (15) angeordnet ist, der lösbar im Innenraum des Gehäuses (1) montiert ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramikkörper (17) Wabenkörper sind, die von einer
Vielzahl im wesentlichen paralleler Kanäle durchzogen und in dem Stapel so angeordnet sind, daß ihre Kanäle im wesentlichen senkrecht verlaufen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramikkörper (117) Platten sind, die in dem Stapel im Abstand von einander so angeordnet sind, daß zwischen ihnen Spalte (152) verbleiben, wobei die Platten (117) in dem Stapel so angeordnet sind, daß die Spalte (152) im wesentlichen vertikal verlaufen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an die Platten (117) abstandshaltende Rippen angeformt sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Stapel von Keramikkörpern (17; 117) nebeneinander angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatzbehälter (15) nach unten offen ist und der Stapel von Keramikkörpern (17) auf einem Rost (16) ruht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rost (16) in einem Abstand oberhalb der Aufstandsfläche des Einsatzbehälters (15) montiert ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) einen rechteckigen Querschnitt aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) einen quadratischen Querschnitt aufweist .
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stapel von Keramikkörpern (17) einen rechteckigen Querschnitt aufweist .
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stapel von Keramikkörpern (17) einen quadratischen Querschnitt aufweist.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß
a) der Drehverteiler (6) in der Mitte des unteren Bereiches (2) angeordnet ist;
b) zwischen dem unteren Bereich (2) und dem oberen Bereich des Gehäuses (1) ein Verteilraum (7) vorgesehen ist, der ebenfalls in eine entsprechende Mehrzahl von Segmenten (11) unterteilt ist, die mit dem radial innenliegenden Bereich ihrer Unterseite mit dem Drehverteiler (6) kommunizieren und an ihrer Oberseite jeweils mit einem Segment des Wärmetauschermaterials (7) derart kommunizieren, daß aus ihnen zu reinigendes Gas in das entsprechende Segment des Wärmetauschermaterials (17) übertreten kann oder in sie gereinigtes Gas aus dem entsprechenden Segment des Wärmetauschermaterials (17) übertreten kann.
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