WO2020094183A1 - Verfahren zur reinigung eines rohgasstroms und reinigungsvorrichtung - Google Patents

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raw gas
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Matthias Hänel
Christian Eichhorn
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Dürr Systems Ag
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    • F23N2241/00—Applications
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Definitions

  • the present invention relates to the field of raw gas purification.
  • the present invention relates to the cleaning of raw gas containing water vapor, which carries organic contaminants, in particular vapor vapor, for eliminating odors and / or converting exhaust gases.
  • the present invention relates to a cleaning device for carrying out a raw gas / vapor vapor cleaning method.
  • the raw gas cleaning can be carried out in particular for odor removal using thermal systems, for example regenerative thermal oxidation systems.
  • thermal systems for example regenerative thermal oxidation systems.
  • This high energy expenditure is mostly due to the fact that a separation process is often first carried out in order to separate water with, for example, organic dust, in particular fat, oil and / or protein particles, from the raw gas.
  • a separation process is often first carried out in order to separate water with, for example, organic dust, in particular fat, oil and / or protein particles, from the raw gas.
  • the raw gas stream supplied to the thermal plant for raw gas cleaning is lost to oxidizable substances with a significant calorific value, which reduces the efficiency of the thermal conversion.
  • the substances resulting from the separation process have to be post-processed and / or specially disposed of as special waste.
  • the present invention has for its object a method for cleaning a steam-containing raw gas stream, in particular
  • Vapor vapor with organic contaminants which is simple and cost-effective to carry out.
  • the method comprises the following:
  • the organic substances contained in the raw gas stream preferably react
  • the contaminants are or include in particular liquid ones
  • Impurities and / or solid impurities and / or gaseous impurities are Impurities and / or solid impurities and / or gaseous impurities.
  • the raw gas stream is first reformed in the process according to the invention and is only subsequently thermally converted by supplying oxidizer, preferably air, fresh air, ambient air, oxygen-containing exhaust air, process exhaust air, etc.
  • oxidizer preferably air, fresh air, ambient air, oxygen-containing exhaust air, process exhaust air, etc.
  • a calorific value contained in the raw gas stream can preferably be used in the oxidation and thus enable a fuel-saving or otherwise energy-saving thermal raw gas cleaning.
  • such a method is preferred comparatively simple and inexpensive, because there is no need for a previous separation step.
  • the clean gas stream is fed to a heat exchanger, in particular a condenser, and that water vapor contained in the clean gas stream is condensed by means of the heat exchanger, in particular by means of the condenser.
  • a volume and / or volume flow of the clean gas flow in the clean gas discharge can be reduced, as a result of which an energy-efficient flow through the cleaning device can ultimately be obtainable.
  • the chemical reaction in the reforming area is preferably an allothermic and / or hydrothermal gasification.
  • a water gas shift reaction preferably in the first flow space, can be advantageous for the energy requirements of steam reforming.
  • the chemical reaction in the oxidation region is a reaction with support energy and / or an autothermal oxidation.
  • the water vapor of the raw gas stream containing water vapor preferably serves as the gasification medium, in particular in the reforming area.
  • a reaction with support energy is preferably one
  • the process can preferably be carried out with any thermal regenerative exhaust air purification system (TRA).
  • TRA thermal regenerative exhaust air purification system
  • the solution according to the invention can be carried out not only with the embodiments of a cleaning device shown by way of example in the attached figures, but rather also with numerous variants thereof.
  • linearly arranged regenerator chambers can be used as
  • Flow spaces may be provided.
  • Rotating systems can also be used be provided, in particular rotary slide devices according to the
  • EP 0 548 630 Al The method can also preferably be carried out on oxidizers such as the product "Vocsidizer®" from MEGTEC SYSTEMS, INC. be carried out according to WO 01/88436 A1. Furthermore, the method can preferably also be carried out on one of those systems which are in one or more of the following
  • a cleaning device which comprises a plurality of flow spaces, a first of the flow spaces at least temporarily forming the reforming area and a second of the flow spaces at least temporarily forming a heat storage area to which the clean gas stream is fed .
  • the cleaning device comprises at least one third flow space, which at least temporarily forms a preheating area, to which the oxidizer stream is fed for preheating before the oxidizer stream is fed to the oxidation area.
  • the raw gas stream and / or the clean gas stream and / or the oxidizer stream is supplied cyclically / alternately to different flow spaces, so that the flow spaces alternately form the reforming area and / or the heat storage area and / or the preheating area.
  • the flow spaces are preferably flowed through in different directions, depending on whether the respective flow space forms a reforming area or a heat storage area.
  • a main flow direction in a flow space if it forms a reforming area, is opposite to a main flow direction in the same flow space, if it forms the heat storage area.
  • the flow spaces are preferably heated and cooled alternately, in particular heated by means of the clean gas stream and / or cooled by means of the raw gas stream and / or the oxidizer stream.
  • the flow paths are switched cyclically / alternately and / or preferably based on the energy balance of the
  • EP 1 906 088 B1 is known (also known as the XtraBalance® method).
  • the flow spaces are preferably provided with a heat storage material, for example at least partially filled with a heat storage material.
  • the heat storage material is or preferably comprises a composition of various ceramic materials (for example material which is known under the brand XtraComb®). “Composition” is preferably also to be understood as a stratification of storage elements, storage bodies or storage blocks, the storage elements, storage bodies or storage blocks being inhomogeneous, for example in layers or layers, in particular in the vertical composition or stacking.
  • the heat storage material can in particular comprise or be formed from densely burned and / or smooth and / or highly porous and / or coated with a catalyst material and / or ceramic storage material.
  • the heat storage material can preferably be a composition of densely burned storage material and / or smooth storage material and / or highly porous storage material and / or storage material coated with a catalyst material and / or ceramic storage material.
  • the raw gas stream has an oxidizer content, in particular oxygen content, of less than 5% by volume, in particular less than 3% by volume, preferably less than 1% by volume.
  • the raw gas flow is in particular vapor.
  • the raw gas stream is preferably saturated with water vapor.
  • the raw gas stream is preferably fed to the reforming area without the addition of further media.
  • no oxidant-containing gas stream is preferably fed to the raw gas stream before the raw gas stream is fed to the reforming area.
  • the raw gas stream is preferably heated to at least approximately 600 ° C., in particular to at least approximately 750 ° C., for example to at least approximately 800 ° C., particularly preferably to at least 850 ° C.
  • the raw gas flow in the reforming area and / or the clean gas flow in a heat storage area and / or the oxidizer flow in a preheating area are each led through a heat storage unit of a heat storage device, one or more or all of the heat storage units in particular ceramic flow bodies, for example molded ceramic flow bodies, are formed or include such.
  • the preferably porous surfaces of the ceramic flow bodies are particularly effective as an acceleration factor of the allothermal and / or hydrothermal gasification.
  • the heat storage units preferably have catalytic materials, for example a catalytic coating and / or catalytically active constituents.
  • the raw gas stream is heated before being fed to the reforming area and / or the oxidizer stream is before and / or after being fed to a preheating area by means of a heat exchanger and / or a heating device.
  • a heating device is a burner, for example a gas and / or oil burner, or comprises one.
  • the heating device can also comprise an electrical heating device, for example an infrared heater, a resistance heater and / or the like.
  • the heat transfer to the raw gas stream and / or the oxidizer stream can take place directly by supplying a heating gas stream or indirectly via a heat exchanger.
  • the raw gas stream and / or the oxidizer stream are heated to at least approximately 90 ° C., for example at least approximately 95 ° C., preferably at least approximately 100 ° C., in particular in order to condense water in the region of the Avoid cleaning device, especially the thermal exhaust air cleaning system.
  • the clean gas stream is first fed to a heat storage area and then to a downstream heat exchanger, the clean gas stream being cooled by means of the heat exchanger in particular to such an extent that condensate forms and thereby initially transfers heat contained in the clean gas stream to the heat exchanger and / or is otherwise made usable.
  • the reduction in the clean gas volume flow through the is advantageous for the energy requirement for conveying the raw gas and clean gas flow
  • the oxidizer stream is fed past the reforming area and / or independently of a flow path of the raw gas stream to the oxidation area.
  • the oxidizer flow is preferably fed through a flow space separate from the flow space that forms the reforming area to the oxidation area.
  • Mass flow and / or the volume flow of the oxidizer flow is controlled and / or regulated depending on a mass flow and / or volume flow of the raw gas flow and / or depending on an oxygen content in the outflowing clean gas flow.
  • the control and / or regulation takes place in such a way that in the oxidation area and / or in a clean gas discharge a predetermined oxidizer content and / or a
  • the impurities contained in the raw gas stream are split up and converted in the reforming area, in particular by steam reforming.
  • a reformed raw gas stream obtainable thereby comprises in particular gaseous oxidizable and / or organic substances, for example hydrogen, methane and / or
  • steam reforming takes place on a porous and / or ceramic surface of heat storage units in at least one flow space.
  • An oxidizer in particular oxygen, which may still be present in the raw gas stream, can be used to supply part of the energy required for steam reforming, in particular by partial oxidation of hydrocarbons, as a result of which carbon monoxide is formed, for example.
  • a major part of the activation energy required for steam reforming is preferably provided by heat storage material and / or one
  • Flow spaces may be provided.
  • At least one is preferably always used by means of the oxidizer stream
  • the clean gas flow is preferably always at least one
  • the raw gas stream is preferably used in at least one
  • organic constituents of the raw gas stream preferably react with the oxidizer from the oxidizer stream.
  • the water vapor share and the reduced compared to the ambient air ensure
  • heat storage material which is effective to accelerate the reaction is preferably provided.
  • This surface-enlarging heat storage material preferably enables post-oxidation in the upper heat storage area of the flow spaces in particular, in order to convert and / or render residual impurities still present in the clean gas stream, in particular incompletely oxidized substances.
  • Heat removed from the clean gas stream by means of a heat exchanger can be used in particular for preheating process exhaust air and / or ambient air, in particular before being supplied as an oxidizer stream. Condensate is preferably fed back into a production process.
  • the invention is based on the further object of providing a cleaning device for cleaning a raw gas stream which is simple in construction and can be operated cost-effectively.
  • the cleaning device comprising: a raw gas supply for supplying the raw gas stream to a reforming area of the cleaning device, in which organic contaminants contained in the raw gas stream with those contained in the raw gas stream
  • an oxidizer feed for feeding an oxidizer stream to an oxidation region of the cleaning device, in which components of the reformed raw gas stream react chemically with oxidizer of the oxidizer stream, whereby a clean gas stream is obtainable.
  • the cleaning device according to the invention is particularly suitable for carrying out the method according to the invention.
  • the cleaning device preferably has one or more of the features and / or advantages described in connection with the method according to the invention.
  • the method according to the invention can have individual or more of the features and / or advantages described in connection with the cleaning device according to the invention.
  • the cleaning device preferably comprises a heat exchanger which is arranged in particular in the clean gas discharge and which is in particular a condenser.
  • Water vapor contained in the clean gas stream is preferably by means of the heat exchanger, in particular by means of the condenser condensable.
  • volume flow of the clean gas flow in the clean gas discharge can be reduced, whereby ultimately an energy-efficient flow through the cleaning device can be available.
  • a negative pressure below the ambient pressure can preferably be generated in the heat exchanger, in particular in the condenser, as a result of which the energy requirement for conveying the raw gas and clean gas stream for the raw gas cleaning can be reduced.
  • the cleaning device comprises a plurality of flow spaces, in particular provided with heat storage material, and a control device, the cleaning device being able to be put into different operating modes by means of the control device.
  • a first cleaning mode is by means of the raw gas supply
  • the raw gas stream can preferably be fed to at least a first of the flow spaces and the clean gas stream can be discharged by means of a clean gas discharge
  • This mode preferably runs in a cyclically recurring manner, in particular with all, but at least with at least two, flow spaces.
  • the cleaning device can be set by means of the control device into further operating modes, for example a second or third or fourth cleaning mode, in which further flow spaces for the passage of the raw gas flow and / or the
  • At least a third flow space is preferably flushed in at least one cleaning mode.
  • This at least one third flow space to which the oxidizer stream, in particular a fresh air stream, process exhaust air stream and / or process gas stream, can be fed, preferably contains a preheating device, in particular for heating the oxidizer stream, before this oxidizer stream flows upstream of the heat storage area
  • the cleaning device in particular comprises or forms a regenerative thermal oxidation device (RTO).
  • RTO regenerative thermal oxidation device
  • the cleaning device comprises a plurality of flow spaces through which the raw gas flow, the clean gas flow and / or the oxidizer flow can flow, the flow spaces each comprising a heat storage unit.
  • One or more or all of the heat storage units preferably have a layer structure made of different, temperature-resistant solid materials, in particular different heat storage materials.
  • one or more or all of the heat storage units can have one or more flow positions for influencing an inflow, through-flow or outflow of gas.
  • a layer structure made of different heat storage materials and / or flow materials is provided.
  • a first layer is formed from a densely fired ceramic material. This can in particular allow moisture to penetrate into the material, leading to the spread of odors,
  • Salt formation and blocking of the storage material can be avoided.
  • At least a second layer is preferably formed from alumina porcelain or similar storage material, this alumina porcelain or similar material being a higher one than the material of the first layer
  • a third layer preferably comprises a mullite material, preferably porous mullite material.
  • This mullite material preferably has a reaction-accelerating effect, which can result in particular from an increase in surface area and traces of metals in the material.
  • the fourth layer is, for example, a bed of turbulence-generating materials, for example saddle bodies and / or balls, whereby an optimized inflow of the reformed raw gas stream to the oxidation area and thus an optimized oxidation in the oxidation area can be achieved. Furthermore, this bed preferably enables the flow towards the clean gas flow space to be evened out and leads to a uniform energy delivery to the one located therein
  • Fig. 1 is a schematic representation of a first embodiment of a
  • FIG. 2 is a schematic representation corresponding to FIG. 1
  • Fig. 3 is a schematic representation of the corresponding to Fig. 1
  • Fig. 4 shows a schematic section through the construction of a
  • Heat storage unit of a heat storage device of the cleaning device
  • FIGS. 1 to 4 One shown in FIGS. 1 to 4, designated as a whole by 100
  • Cleaning device is used in particular for cleaning raw gas.
  • the cleaning device 100 is particularly suitable for cleaning vapor, which is also known as bread or vapors.
  • the cleaning device 100 in particular comprises a regenerative thermal oxidation device 102 for the thermal conversion of odorous substances and other impurities in the vapor.
  • the cleaning device 100 preferably comprises a reforming area 104, a heat storage area 106 and a preheating area 108.
  • the reforming area 104 is by means of a raw gas supply 110
  • the raw gas to be cleaned can be supplied.
  • the oxidizer and / or purge gas can preferably be supplied to the preheating region 108 via an oxidizer feed 112 and / or a purge gas feed 114. Furthermore, a clean gas discharge 116 of the cleaning device 100 is preferably provided, via which clean gas generated from the raw gas can be discharged.
  • the clean gas discharge 116 is thus, in particular, an exhaust gas discharge 118 of the cleaning device 100.
  • the clean gas discharge 116 connects in particular to the heat storage area 106 or comprises it.
  • a plurality of heat exchangers 120 of the cleaning device 100 are preferably used to heat or cool gas streams in order ultimately to optimize the energy efficiency of the cleaning device 100.
  • a heat storage device 122 of the cleaning device 100 is preferably provided, by means of which the heat generated in the cleaning device 100 can be temporarily stored and used again for optimized operation of the cleaning device 100.
  • the heat storage device 122 comprises, in particular, a plurality of heat storage units 124.
  • the cleaning device 100 comprises an oxidation area 126 which adjoins the reforming area 104 and the preheating area 108 and which in particular opens into the heat storage area 106.
  • the reforming area 104, the preheating area 108 and the heat storage area 106 are not stationary, but become dependent on the locations of the supply of raw gas and oxidizer and on the Removal of clean gas in a time-varying manner formed by different flow spaces 128 of the cleaning device 100.
  • Each flow space 128 in this case comprises a heat storage unit 124 of the heat storage device 122, so that heat can be supplied to or can be extracted from the flow spaces 128 depending on the respective gas supply or gas discharge.
  • One or more optional heating devices of the cleaning device 100 can additionally contribute to the heat storage device 122 and / or in addition to the heat exchangers 120 to optimize the operation of the cleaning device 100.
  • the heat storage units 124 in the flow spaces 128 are preferably provided with a layer structure.
  • a first layer 130a is provided in particular, which is formed, for example, from a densely fired ceramic material.
  • a second layer 130b adjoining the first layer 130a is
  • a third layer 130c adjoining the second layer 130b comprises, for example, a mullite material which has a reaction-accelerating effect and contributes to the optimization of reaction-kinetic processes within the flow space 128.
  • a fourth layer 130d adjoining the third layer 130c preferably serves to optimize the inflow to the oxidation region 126 adjoining the heat storage unit 124.
  • the fourth layer 130d has, for example, a bed made of a turbulence-generating material, for example saddle bodies .
  • the heat storage unit 124 serves as the reforming area 104 of the cleaning device 100.
  • the cleaning device 100 preferably comprises an oxidizer sensor 140, in particular for the detection of oxygen, which controls or regulates the volume flow of the oxidizer supplied via the oxidizer feed 112 by means of a control unit 141.
  • the oxidizer preferably one
  • the embodiment of the cleaning device 100 shown in FIGS. 1 to 4 preferably functions as follows: A raw gas, for example in the form of vapor, is led via the raw gas supply 110 to a first flow space 128a, which forms the reforming area 104.
  • a heat storage unit 124 is arranged in this first flow space 128a, for example in accordance with the embodiment shown schematically in FIG. 4.
  • This heat storage unit 124 was loaded with heat before the supply of the raw gas, so that the raw gas now supplied is heated by means of the heat storage unit 124.
  • a reformed raw gas for example water gas
  • hydrocarbons and water results in particular from hydrocarbons and water.
  • long-chain hydrocarbons and low-volatility hydrocarbons are largely converted into methane, carbon monoxide, hydrogen and other highly flammable substances.
  • the raw gas has a very low oxygen content of less than 5% by volume, in particular a maximum of approximately 1% by volume, so that the easily combustible constituents in the reforming area 104 do not oxidize, but rather can be passed on from the reforming area 104 into the oxidation area 126 .
  • the entire raw gas stream which was passed through the reforming area 104 is fed as a reformed raw gas stream to the oxidation area 126.
  • the reformed raw gas stream meets an oxidizer-containing gas stream, in particular an oxidizer stream.
  • the oxidizer stream is in particular air or an air mixture or an oxidizer-containing, in particular oxygen-containing, process gas.
  • the oxidizer flow is fed via the oxidizer feed 112 to a third flow space 128c. Care is taken to ensure that the temperature of the oxidizer stream is at least approximately 100 ° C. or more, for example at least 100 ° C., preferably at least approximately 110 ° C. In this way, undesirable condensation of water can preferably be avoided.
  • Heat exchanger 120 the oxidizer stream can be heated. This is preferably preheating.
  • the target temperature of the oxidizer stream is preferably at least 750 ° C., for example at least approximately 800 ° C., in particular approximately 850 ° C.
  • This heating to the target temperature is achieved in the flow space 128 in particular in that the third flow space 128c also has a heat storage unit 124, for example in accordance with the embodiment shown in FIG. 4.
  • This heat storage unit 124 is preferably heated before the supply of the oxidizer stream, for example using the clean gas stream.
  • the oxidizer stream preferably has an oxygen content of at least approximately 15% by volume, for example at least approximately 18% by volume.
  • the combination of the heated, reformed raw gas stream with the heated oxidizer stream in the oxidation region 126 leads to an oxidation of the combustible components of the reformed raw gas stream in the oxidation region 126, whereby in particular hydrocarbons, carbon monoxide and hydrogen from the reformed raw gas stream are oxidized, in particular to carbon dioxide and water.
  • This heat storage unit 124 is preferably a heat storage unit 124 corresponding to the embodiment shown in FIG. 4.
  • the clean gas After flowing through the second flow space 128b forming the heat storage area 106, the clean gas is discharged via the clean gas discharge 116.
  • the amount of heat still remaining in the clean gas can preferably be at least partially removed from the clean gas flow and thus made usable in another way.
  • the cleaning operation of the cleaning device 100 described above can preferably be maintained until the heat quantities stored in the heat storage units 124 of the first and third flow spaces 128a, 128c are no longer sufficient for heating the Raw gas stream and / or the oxidizer stream or no longer suffice for a sufficient reaction in the reforming area 104.
  • the time of the changeover is preferably determined by measurement, calculation or other determination of the energy content in the flow spaces, in particular by carrying out an energy comparison of the flow spaces using a control module, for example the XtraBalance control module.
  • the cleaning device 100 is preferably switched to a purging mode by means of a control device 115 (see FIG. 2), in which the third flow space 128c is briefly applied, for example by means of a purging gas supply 114
  • Raw gas and purge gas and / or the second flow chamber 128b are supplied with clean gas to the first flow chamber 128a.
  • the purge gas which for example
  • the heat storage units 124 are cleaned in order to ultimately avoid an undesired emission of odorous substances or harmful gases in the event of a subsequent flow reversal.
  • the heat storage unit 124 arranged in the second flow space 128b was finally strongly heated beforehand due to the supply of the clean gas stream and thus now forms a sufficient heat source for carrying out the reforming process for reforming the raw gas stream.
  • the first flow chamber 128a which previously formed the reforming region 104, now accordingly forms the purge region 108, so that the clean gas flow generated in the oxidation region 126 is now discharged via the third flow chamber 128c.
  • the heat storage unit 124 arranged in the third flow space 128c is thereby heated and thus prepared for later use as a reforming area 104 or also as a preheating area 108.
  • the third flow chamber 128c forming the preheating region 108 in FIGS. 1, 2 and 3 is also used at regular intervals to discharge / discharge the clean gas (see FIG. 3) and thereby for re-use as a preheating region 108 or also as a reforming region 104 prepared.
  • the control of the oxidizer feed 112 takes place in particular depending on an oxygen content in the clean gas stream.
  • the amount of oxidizer in particular the oxidizer volume flow and / or the oxidizer mass flow, is preferably controlled and / or regulated in such a way that there is reliable oxidation of the substances contained in the reformed raw gas stream in the oxidation region 126.
  • the corresponding regulation can take place, for example, as a function of temperature, oxygen or a composition of the clean gas flow.
  • the cleaning device 100 Because in the cleaning device 100 described, a reformed raw gas stream is generated from a raw gas stream before it is chemically reacted with oxidizer, the cleaning device 100 can be operated in a particularly simple and cost-effective manner. In addition, additional devices such as separators and washers can be avoided.
  • the clean gas flow is fed to a condenser, in particular one in the clean gas exhaust guide 116 arranged heat exchanger 120, which is designed as a condenser.
  • the volume of the clean gas flow can hereby
  • the condenser can thus preferably generate a negative pressure below the ambient pressure, as a result of which the energy requirement for conveying the raw gas and clean gas stream for the raw gas cleaning can be reduced.

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Abstract

Um ein Verfahren zur Reinigung eines wasserdampfhaltigen Rohgasstroms bereitzustellen, welches einfach und kosteneffizient durchführbar ist, wird vorgeschlagen, dass das Verfahren Folgendes umfasst: Zuführen des Rohgasstroms zu einem Reformierbereich, in welchem im Rohgasstrom enthaltene Verunreinigungen mit dem im Rohgasstrom enthaltenen Wasserdampf chemisch reagieren, wodurch ein reformierter Rohgasstrom erhalten wird; Zuführen des reformierten Rohgasstroms sowie eines Oxidatorstroms zu einem Oxidationsbereich, in welchem Bestandteile des reformierten Rohgasstroms mit Oxidator des Oxidatorstroms chemisch reagieren, wodurch ein Reingasstrom erhalten wird. Optional ist zudem eine Regelung des Sauerstoffgehalts vorgesehen. Ferner ist optional vorgesehen, dass der Reingasstrom einem Kondensator zugeführt wird, wodurch der Volumenstrom des Reingasstroms reduziert wird und/oder wodurch Energie zurückgewonnen und zur Oxidatorvorwärmung sowie für andere Produktionsprozesse genutzt werden kann.

Description

Verfahren zur Reinigung eines Rohgasstroms und
Reinigungsvorrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Rohgasreinigung. Insbeson- dere betrifft die vorliegende Erfindung die Reinigung von wasserdampf- haltigem, organische Verunreinigungen mitführendem Rohgas, insbesondere Brüdendampf, zur Geruchsbeseitigung und/oder Umwandlung von Abgasen. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Reinigungsvorrichtung zur Durchführung eines Rohgas-/Brüdendampf-Reinigungsverfahrens.
Die Rohgasreinigung kann insbesondere zur Geruchsbeseitigung unter Ver- wendung von thermischen Anlagen, beispielsweise regenerativen thermischen Oxidationsanlagen, durchgeführt werden. Hierbei ist jedoch zumeist ein hoher energetischer Aufwand erforderlich, um die für eine thermische Rohgas- reinigung erforderlichen Systemtemperaturen aufrechtzuerhalten. Dieser hohe energetische Aufwand liegt zumeist darin begründet, dass oftmals zunächst ein Abscheidevorgang durchgeführt wird, um Wasser mit beispielsweise orga- nischem Staub, insbesondere Fett, Öl und/oder Eiweißpartikel, aus dem Rohgas abzuscheiden. Hierdurch gehen dem der thermischen Anlage zur Rohgasreinigung zugeführten Rohgasstrom oxidierbare Stoffe mit erheblichem Heizwert verloren, was die Effizienz der thermischen Umwandlung reduziert. Zudem müssen die bei dem Abscheidevorgang anfallenden Stoffe aufwändig nachbehandelt und/oder speziell als Sonderabfall entsorgt werden. Verzichtet man hingegen auf einen Abscheidevorgang zur Vorbehandlung des Rohgases, kann es im Verlauf der thermischen Umwandlung zu Anhaftungen, Ver- blockungen oder sonstigen Ablagerungen an einem Wärmeübertragermaterial (Wärmetauschermaterial, Wärmespeichermaterial) kommen, welche die Betriebsdauer der Anlage stark reduzieren und/oder den Wartungsaufwand deutlich erhöhen können. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Reinigung eines wasserdampfhaltigen Rohgasstroms, insbesondere
Brüdendampf mit organischen Verunreinigungen, bereitzustellen, welches einfach und kosteneffizient durchführbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Verfahren Folgendes umfasst:
Zuführen des Rohgasstroms zu einem Reformierbereich, in welchem im Roh- gasstrom enthaltene organische Verunreinigungen mit dem im Rohgasstrom enthaltenen Wasserdampf chemisch reagieren, wodurch ein reformierter Rohgasstrom erhalten wird;
Zuführen des reformierten Rohgasstroms sowie eines Oxidatorstroms zu einem Oxidationsbereich, in welchem Bestandteile des reformierten Roh- gasstroms mit Oxidator des Oxidatorstroms chemisch reagieren, wodurch ein Reingasstrom erhalten wird.
Vorzugsweise reagieren die im Rohgasstrom enthaltenen organischen
Verunreinigungen ohne Sauerstoffzufuhr mit dem im Rohgasstrom enthaltenen Wasserdampf.
Die Verunreinigungen sind oder umfassen insbesondere flüssige
Verunreinigungen und/oder feste Verunreinigungen und/oder gasförmige Verunreinigungen.
Dadurch, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Rohgasstrom zunächst reformiert wird und erst anschließend durch Zuführung von Oxidator, vorzugsweise Luft, Frischluft, Umgebungsluft, sauerstoffhaltiger Abluft, Prozessabluft, etc., thermisch umgewandelt wird, kann ein im Rohgasstrom enthaltener Heizwert vorzugsweise bei der Oxidation genutzt werden und somit eine brennstoffsparende oder sonst wie energiesparende thermische Rohgasreinigung ermöglichen. Zudem ist ein solches Verfahren vorzugsweise vergleichsweise einfach und kostengünstig, weil auf einen vorhergehenden Abscheideschritt verzichtet werden kann.
Es kann vorgesehen sein, dass der Reingasstrom einem Wärmeübertrager, insbesondere einem Kondensator, zugeführt wird und dass mittels des Wärme- Übertragers, insbesondere mittels des Kondensators, im Reingasstrom enthaltener Wasserdampf kondensiert wird. Hierdurch kann insbesondere ein Volumen und/oder Volumenstrom des Reingasstroms in der Reingasabführung reduziert werden, wodurch letztlich eine energieeffiziente Durchströmung der Reinigungsvorrichtung erhältlich sein kann.
Die chemische Reaktion im Reformierbereich ist vorzugsweise eine allotherme und/oder hydrothermale Vergasung. Vorteilhaft für den Energiebedarf der Dampfreformierung kann eine Wassergas-Shift-Reaktion vorzugsweise im ersten Strömungsraum sein.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass die chemische Reaktion in dem Oxidationsbereich eine Reaktion mit Stützenergie und/oder eine autotherme Oxidation ist. Der Wasserdampf des wasserdampfhaltigen Rohgasstroms dient vorzugsweise als Vergasungsmedium, insbesondere im Reformierbereich. Eine Reaktion mit Stützenergie ist vorzugsweise eine
Verbrennung.
Das Verfahren kann vorzugsweise mit jeder Thermisch-Regenerativen- Abluftreinigungsanlage (TRA) durchgeführt werden. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Lösung nicht nur mit den in den beigefügten Figuren beispielhaft dargestellten Ausführungsformen einer Reinigungsvorrichtung, sondern vielmehr auch mit zahlreichen Varianten hiervon durchgeführt werden.
Beispielsweise können linear angeordnete Regeneratorkammern als
Strömungsräume vorgesehen sein. Ferner können rotierende Anlagen vorgesehen sein, insbesondere Drehschiebervorrichtungen gemäß der
EP 0 548 630 Al. Auch kann das Verfahren vorzugsweise auf Oxidizern wie beispielsweise dem Produkt "Vocsidizer®" der Firma MEGTEC SYSTEMS, INC. gemäß der WO 01/88436 Al durchgeführt werden. Ferner kann vorzugsweise auch eine Durchführung des Verfahrens auf einer derjenigen Anlagen vorgesehen sein, welche in einer oder mehreren der nachfolgenden
Druckschriften offenbart sind :
WO 01/59367 Al, AU 2001-232509 Al, WO 1995/024590 Al,
EP 1 906 088 Bl.
Auf sämtliche der hierin genannten Dokumente wird hiermit explizit Bezug genommen und deren Inhalt wird hiermit durch Inbezugnahme zum
Gegenstand der vorliegenden Beschreibung gemacht.
Günstig kann es sein, wenn das Verfahren mittels einer Reinigungsvorrichtung durchgeführt wird, welche mehrere Strömungsräume umfasst, wobei ein ers- ter der Strömungsräume zumindest zeitweise den Reformierbereich bildet und wobei ein zweiter der Strömungsräume zumindest zeitweise einen Wärme- speicherbereich bildet, welchem der Reingasstrom zugeführt wird.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Reinigungsvorrichtung mindestens einen dritten Strömungsraum umfasst, der zumindest zeitweise einen Vor- heizbereich bildet, welchem der Oxidatorstrom zum Vorheizen desselben zugeführt wird, bevor der Oxidatorstrom dem Oxidationsbereich zugeführt wird.
Vorteilhaft kann es sein, wenn der Rohgasstrom und/oder der Reingasstrom und/oder der Oxidatorstrom zyklisch/alternierend jeweils unterschiedlichen Strömungsräumen zugeführt wird, so dass die Strömungsräume jeweils alternierend den Reformierbereich und/oder den Wärmespeicherbereich und/oder den Vorheizbereich bilden. Vorzugsweise werden die Strömungsräume in unterschiedlichen Richtungen durchströmt, je nachdem, ob der jeweilige Strömungsraum einen Reformier- bereich oder einen Wärmespeicherbereich bildet.
Insbesondere ist eine Hauptströmungsrichtung in einem Strömungsraum, wenn dieser einen Reformierbereich bildet, einer Hauptströmungsrichtung in demselben Strömungsraum, wenn dieser den Wärmespeicherbereich bildet, entgegengesetzt.
Die Strömungsräume werden vorzugsweise alternierend erhitzt und abgekühlt, insbesondere mittels des Reingasstroms erhitzt und/oder mittels des Rohgas- stroms und/oder des Oxidatorstroms abgekühlt.
Die Umschaltung der Strömungswege erfolgt zyklisch/alternierend und/oder erfolgt bevorzugt basierend auf dem energetischen Gleichgewicht der
Wärmespeicherbereiche, wie es beispielsweise aus der Patentschrift
EP 1 906 088 Bl bekannt ist (auch als XtraBalance®-Verfahren bekannt).
Die Strömungsräume sind vorzugsweise mit einem Wärmespeichermaterial versehen, beispielsweise zumindest abschnittsweise mit einem Wärme- speichermaterial gefüllt.
Das Wärmespeichermaterial ist oder umfasst vorzugsweise eine Zusammen- setzung von verschiedenen keramischen Materialien (beispielsweise Material, welches unter der Marke XtraComb® bekannt ist). Unter "Zusammensetzung" ist vorzugsweise auch eine Schichtung von Speicherelementen, Speicher- körpern oder Speicherblöcken zu verstehen, wobei die Speicherelemente, Speicherkörper oder Speicherblöcke beispielsweise ebenenweise oder lagenweise, insbesondere in der vertikalen Zusammensetzung oder Stapelung, inhomogen sind. Das Wärmespeichermaterial kann insbesondere dichtgebranntes und/oder glattes und/oder hochporöses und/oder mit einem Katalysatormaterial beschichtetes und/oder keramisches Speichermaterial umfassen oder hieraus gebildet sein. Ferner kann das Wärmespeichermaterial vorzugsweise eine Zusammensetzung aus dichtgebranntem Speichermaterial und/oder glattem Speichermaterial und/oder hochporösem Speichermaterial und/oder mit einem Katalysatormaterial beschichtetem Speichermaterial und/oder keramischem Speichermaterial sein.
Günstig kann es sein, wenn der Rohgasstrom einen Oxidatorgehalt, insbeson- dere Sauerstoffgehalt, von weniger als 5 Vol.-%, insbesondere weniger als 3 Vol.-%, vorzugsweise weniger als 1 Vol.-%, aufweist.
Der Rohgasstrom ist insbesondere Brüdendampf.
Vorzugsweise ist der Rohgasstrom mit Wasserdampf gesättigt.
Der Rohgasstrom wird vorzugsweise ohne Zugabe weiterer Medien zu dem Reformierbereich zugeführt. Insbesondere wird dem Rohgasstrom vorzugs- weise kein oxidatorhaltiger Gasstrom zugeführt, bevor der Rohgasstrom zu dem Reformierbereich zugeführt wird.
Im Reformierbereich wird der Rohgasstrom vorzugsweise auf mindestens ungefähr 600°C, insbesondere auf mindestens ungefähr 750°C, beispielsweise auf mindestens ungefähr 800 °C, besonders bevorzugt auf mindestens 850°C, erhitzt.
Es kann vorgesehen sein, dass der Rohgasstrom im Reformierbereich und/oder der Reingasstrom in einem Wärmespeicherbereich und/oder der Oxidatorstrom in einem Vorheizbereich durch jeweils eine Wärmespeicher- einheit einer Wärmespeichervorrichtung geführt werden, wobei eine oder mehrere oder sämtliche Wärmespeichereinheiten insbesondere durch keramische Strömungskörper, beispielsweise formkeramische Strömungs- körper, gebildet sind oder solche umfassen.
Die vorzugsweise porösen Oberflächen der keramischen Strömungskörper sind insbesondere als Beschleunigungsfaktor der allothermen und/oder hydro- thermalen Vergasung wirksam.
Vorzugsweise weisen die Wärmespeichereinheiten katalytische Materialien, beispielsweise eine katalytische Beschichtung und/oder katalytisch wirksame Bestandteile, auf.
Die katalytische Wirkung bezieht sich dabei vorzugsweise stets auf die
Reformierung des Rohgasstroms.
Es kann vorgesehen sein, dass der Rohgasstrom vor der Zuführung zum Reformierbereich und/oder der Oxidatorstrom vor und/oder nach der Zufüh- rung zu einem Vorheizbereich mittels eines Wärmeübertragers und/oder einer Heizvorrichtung erhitzt werden.
Günstig kann es sein, wenn eine Heizvorrichtung ein Brenner, beispielsweise ein Gas- und/oder Ölbrenner, ist oder einen solchen umfasst. Alternativ oder ergänzend kann die Heizvorrichtung auch eine elektrische Heizeinrichtung, beispielsweise einen Infrarot-Heizer, einen Widerstandsheizer und/oder Ähnliches, umfassen. Die Wärmeübertragung auf den Rohgasstrom und/oder den Oxidatorstrom kann hierbei direkt durch Zuführung eines Heizgasstroms oder aber indirekt über einen Wärmeübertrager erfolgen.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Rohgasstrom und/oder der Oxidatorstrom auf mindestens ungefähr 90 °C, beispielsweise mindestens ungefähr 95 °C, vorzugsweise mindestens ungefähr 100 °C, erhitzt werden, insbesondere um eine Kondensation von Wasser im Bereich der Reinigungsvorrichtung, insbesondere der thermischen Abluftreinigungsanlage, zu vermeiden.
Vorteilhaft kann es sein, wenn der Reingasstrom zunächst einem Wärme- speicherbereich und anschließend einem nachgeschalteten Wärmeübertrager zugeführt wird, wobei der Reingasstrom mittels des Wärmeübertragers insbesondere so weit abgekühlt wird, dass sich Kondensat bildet und hierdurch zunächst noch im Reingasstrom enthaltene Wärme auf den Wärmeübertrager übertragen und/oder anderweitig nutzbar gemacht wird. Vorteilhaft für den Energiebedarf zur Förderung des Rohgas- und Reingasstromes ist vorzugs- weise die Verringerung des Reingas-Volumenstromes durch das
Auskondensieren des enthaltenen Wasserdampfes. Insbesondere kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass im Kondensator ein Unterdrück unterhalb des Umgebungsdruckes entsteht, wodurch sich der Energiebedarf zur
Förderung des Rohgas-und Reingasstromes für die Rohgasreinigung reduziert.
Vorteilhaft kann es sein, wenn der Oxidatorstrom an dem Reformierbereich vorbei und/oder unabhängig von einem Strömungsweg des Rohgasstroms zu dem Oxidationsbereich zugeführt wird.
Insbesondere wird der Oxidatorstrom vorzugsweise durch einen von dem Strömungsraum, weicher den Reformierbereich bildet, separaten Strömungs- raum hindurch zu dem Oxidationsbereich zugeführt.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der
Massenstrom und/oder der Volumenstrom des Oxidatorstroms abhängig von einem Massenstrom und/oder Volumenstrom des Rohgasstroms und/oder abhängig von einem Sauerstoffgehalt im abströmenden Reingasstrom gesteuert und/oder geregelt wird. Insbesondere erfolgt die Steuerung und/oder Regelung derart, dass in dem Oxidationsbereich und/oder in einer Reingasabführung ein vorgegebener Oxidatorgehalt und/oder eine
vorgegebene Temperatur erzielt werden. Die im Rohgasstrom enthaltenen Verunreinigungen, insbesondere organische Verbindungen, werden im Reformierbereich aufgespalten und umgesetzt, ins- besondere durch Dampfreformierung. Ein hierdurch erhältlicher reformierter Rohgasstrom umfasst insbesondere gasförmige oxidierbare und/oder organische Substanzen, beispielsweise Wasserstoff, Methan und/oder
Kohlenstoffmonoxid.
Insbesondere findet die Dampfreformierung an einer porösen und/oder keramischen Oberfläche von Wärmespeichereinheiten in mindestens einem Strömungsraum statt.
Gegebenenfalls noch im Rohgasstrom enthaltener Oxidator, insbesondere Sauerstoff, kann genutzt werden, um einen Teil der für die Dampfreformierung erforderlichen Energie zu liefern, insbesondere durch partielle Oxidation von Kohlenwasserstoffen, wodurch beispielsweise Kohlenstoffmonoxid entsteht.
Beispielsweise mittels einer sich daran anschließenden Wassergas-Shift- Reaktion kann vorzugsweise weitere Energie für die Dampfreformierung, insbesondere die Dampfreformierung im ersten Strömungsraum, geliefert werden.
Ein Hauptteil der für die Dampfreformierung erforderlichen Aktivierungs- energie wird vorzugsweise von Wärmespeichermaterial und/oder einem
Wärmeübertrager im Reformierbereich geliefert. Insbesondere wird die
Energie mittels der Wärmespeichereinheiten in den Strömungsräumen bereitgestellt, welche hierfür zuvor erhitzt wurden, insbesondere durch
Wärmeübertragung aus dem Reingasstrom. Vorteilhaft ist weiterhin eine Energiebereitstellung aus der Dampfreformierung und/oder der Wassergas- Shift-Reaktion. Bei dem Verfahren können insbesondere zwei, drei oder mehr als drei
Strömungsräume vorgesehen sein.
Mittels des Oxidatorstroms wird vorzugsweise stets mindestens ein
Strömungsraum gespült.
Mittels des Reingasstroms wird vorzugsweise stets mindestens ein
Strömungsraum, vorzugsweise darin enthaltenes Wärmespeichermaterial, erhitzt.
Mittels des Rohgasstroms wird vorzugsweise die in mindestens einem
Strömungsraum enthaltene oder bereitgestellte Wärme des Wärmespeicher- materials genutzt.
Im Oxidationsbereich reagieren vorzugsweise organische Bestandteile des Rohgasstroms mit dem Oxidator aus dem Oxidatorstrom. Hierbei sorgen der Wasserdampfanteil und der im Vergleich zur Umgebungsluft reduzierte
Sauerstoffgehalt für eine Minimierung der thermischen Stickoxidbildung. Im Wärmespeicherbereich, welchem der Reingasstrom vorzugsweise zugeführt wird, ist vorzugsweise reaktionsbeschleunigend wirksames Wärmespeicher- material vorgesehen. Dieses Oberflächen vergrößernde Wärmespeicher- material ermöglicht vorzugsweise eine Nachoxidation im insbesondere oberen Wärmespeicherbereich der Strömungsräume, um noch im Reingasstrom ent- haltene Restverunreinigungen, insbesondere nicht komplett oxidierte Stoffe, umzuwandeln und/oder unschädlich zu machen.
Mittels eines Wärmeübertragers aus dem Reingasstrom abgeführte Wärme kann insbesondere zur Vorwärmung von Prozessabluft und/oder Umgebungs- luft, insbesondere vor der Zuführung als Oxidatorstrom, genutzt werden. Hier- bei anfallendes Kondensat wird vorzugsweise erneut einem Produktionsprozess zugeführt. Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, eine Reinigungsvorrichtung zur Reinigung eines Rohgasstroms bereitzustellen, welche einfach aufgebaut und kosteneffizient betreibbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Reinigungsvorrichtung zur Reinigung eines wasserdampfhaltigen Rohgasstroms mit organischen
Verunreinigungen gelöst, wobei die Reinigungsvorrichtung Folgendes umfasst: eine Rohgaszuführung zum Zuführen des Rohgasstroms zu einem Reformier- bereich der Reinigungsvorrichtung, in welchem im Rohgasstrom enthaltene organische Verunreinigungen mit dem im Rohgasstrom enthaltenen
Wasserdampf chemisch reagieren, wodurch ein reformierter Rohgasstrom erhältlich ist;
und eine Oxidatorzuführung zum Zuführen eines Oxidatorstroms zu einem Oxidationsbereich der Reinigungsvorrichtung, in welchem Bestandteile des reformierten Rohgasstroms mit Oxidator des Oxidatorstroms chemisch reagieren, wodurch ein Reingasstrom erhältlich ist.
Die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung eignet sich insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die Reinigungsvorrichtung weist vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Merk- male und/oder Vorteile auf.
Ferner kann das erfindungsgemäße Verfahren einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung beschrie- benen Merkmale und/oder Vorteile aufweisen.
Die Reinigungsvorrichtung umfasst vorzugsweise einen insbesondere in der Reingasabführung angeordneten Wärmeübertrager, welcher insbesondere ein Kondensator ist. Mittels des Wärmeübertragers, insbesondere mittels des Kondensators, ist vorzugsweise im Reingasstrom enthaltener Wasserdampf kondensierbar. Insbesondere kann hierdurch ein Volumen und/oder
Volumenstrom des Reingasstroms in der Reingasabführung reduziert werden, wodurch letztlich eine energieeffiziente Durchströmung der Reinigungs- Vorrichtung erhältlich sein kann. Vorzugsweise kann im Wärmeübertrager, insbesondere im Kondensator, ein Unterdrück unterhalb des Umgebungs- druckes erzeugt werden, wodurch sich der Energiebedarf zur Förderung des Rohgas-und Reingasstromes für die Rohgasreinigung reduzieren kann.
Günstig kann es sein, wenn die Reinigungsvorrichtung mehrere insbesondere mit Wärmespeichermaterial versehene Strömungsräume und eine Steuer- vorrichtung umfasst, wobei die Reinigungsvorrichtung mittels der Steuer- vorrichtung in unterschiedliche Betriebsmodi versetzbar ist.
In einem ersten Reinigungsmodus ist mittels der Rohgaszuführung
vorzugsweise mindestens einem ersten der Strömungsräume der Rohgasstrom zuführbar und mittels einer Reingasabführung der Reingasstrom aus
mindestens einem zweiten der Strömungsräume abführbar. Dieser Modus läuft vorzugsweise zyklisch wiederkehrend, insbesondere mit allen, wenigstens jedoch mit mindestens zwei, Strömungsräumen ab.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Reinigungsvorrichtung mittels der Steuervorrichtung in weitere Betriebsmodi, beispielsweise einem zweiten oder dritten oder vierten Reinigungsmodus versetzbar ist, in welchem weitere Strömungsräume zur Durchleitung des Rohgasstroms und/oder des
Reingasstroms vorgesehen sind.
Mindestens ein dritter Strömungsraum wird vorzugsweise in mindestens einem Reinigungsmodus gespült. Dieser mindestens eine dritte Strömungsraum, welchem der Oxidatorstrom, insbesondere ein Frischluftstrom, Prozessabluft- strom und/oder Prozessgasstrom, zuführbar ist, enthält vorzugsweise eine Vorheizeinrichtung insbesondere zum Erhitzen des Oxidatorstroms, bevor dieser Oxidatorstrom dem Wärmespeicherbereich stromaufwärts des
Oxidationsbereichs zugeführt wird. Die Reinigungsvorrichtung umfasst insbesondere eine regenerative thermische Oxidationsvorrichtung (RTO) oder bildet eine solche.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Reinigungsvorrichtung mehrere Strömungs- räume umfasst, welche mit dem Rohgasstrom, dem Reingasstrom und/oder dem Oxidatorstrom durchströmbar sind, wobei die Strömungsräume jeweils eine Wärmespeichereinheit umfassen.
Eine oder mehrere oder sämtliche Wärmespeichereinheiten weisen vorzugs- weise einen Lagenaufbau aus unterschiedlichen, temperaturbeständigen Feststoffmaterialen, insbesondere unterschiedlichen Wärmespeicher- materialien, auf.
Alternativ oder ergänzend hierzu können eine oder mehrere oder sämtliche Wärmespeichereinheiten eine oder mehrere Strömungslagen zur Beeinflussung einer Einströmung, Durchströmung oder Ausströmung von Gas aufweisen.
Beispielsweise ist ein Lagenaufbau aus verschiedenen Wärmespeicher- materialien und/oder Strömungsmaterialien vorgesehen.
Es kann vorgesehen sein, dass eine erste Lage aus einem dichtgebrannten keramischen Material gebildet ist. Hierdurch kann insbesondere ein Eindringen von Feuchtigkeit in das Material, was zu einer Geruchsverschleppung,
Salzbildung und Verblockung des Speichermaterials führen kann, vermieden werden.
Mindestens eine zweite Lage ist vorzugsweise aus Tonerdeporzellan oder ähnlichem Speichermaterial gebildet, wobei dieses Tonerdeporzellan oder ähnliche Material ein im Vergleich zum Material der ersten Lage höhere
Raumdichte aufweisen kann. Hierdurch kann in dieser zweiten Lage
vorzugsweise eine größere Energiemenge gespeichert werden. Beispielsweise eine dritte Lage umfasst vorzugsweise ein Mullitmaterial, vorzugsweise poröses Mullitmaterial. Dieses Mullitmaterial weist vorzugsweise eine reaktionsbeschleunigende Wirkung auf, welche sich insbesondere aus einer Oberflächenvergrößerung und Spuren von Metallen im Material ergeben kann.
Als vierte Lage ist beispielsweise eine Schüttung von turbulenzerzeugenden Materialen, beispielsweise Sattelkörpern und/oder Kugeln, vorgesehen, wodurch eine optimierte Zuströmung des reformierten Rohgasstroms zu dem Oxidationsbereich und somit eine optimierte Oxidation im Oxidationsbereich erzielt werden kann. Weiterhin ermöglicht diese Schüttung vorzugsweise eine Vergleichmäßigung der Anströmung des Reingasströmungsraumes und führt zu einer gleichmäßigen Energieabgabe an das darin befindliche
Wärmespeichermaterial .
Bei alternativen Ausführungsformen des Lagenaufbaus können auch
zusätzliche Lagen vorgesehen oder einzelne der genannten Lagen weggelassen werden.
Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegen- stand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
In den Zeichnungen zeigen :
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer
Reinigungsvorrichtung zur Reinigung von wasserdampfhaltigem Rohgas, welches organische Verunreinigungen aufweist, mit einer Regelung des Sauerstoffgehaltes im Reingasstrom; Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende schematische Darstellung der
Reinigungsvorrichtung in einem Reinigungs- und Spülmodus;
Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende schematische Darstellung der
Reinigungsvorrichtung im Reinigungsmodus; und
Fig. 4 einen schematischen Schnitt durch den Aufbau einer
Wärmespeichereinheit einer Wärmespeichervorrichtung der Reinigungsvorrichtung.
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
Eine in den Fig. 1 bis 4 dargestellte, als Ganzes mit 100 bezeichnete
Reinigungsvorrichtung kommt insbesondere zur Reinigung von Rohgas zum Einsatz.
Besonders eignet sich die Reinigungsvorrichtung 100 zur Reinigung von Brüdendampf, welcher auch als Brodem oder Wrasen bekannt ist.
Die Reinigungsvorrichtung 100 umfasst insbesondere eine regenerative ther- mische Oxidationsvorrichtung 102 zur thermischen Umwandlung von Geruchs- Stoffen und sonstigen Verunreinigungen im Brüdendampf.
Vorzugsweise umfasst die Reinigungsvorrichtung 100 einen Reformierbereich 104, einen Wärmespeicherbereich 106 und einen Vorheizbereich 108.
Dem Reformierbereich 104 ist mittels einer Rohgaszuführung 110 der
Reinigungsvorrichtung 100 das zu reinigende Rohgas zuführbar.
Über eine Oxidatorzuführung 112 und/oder eine Spülgaszuführung 114 ist vor- zugsweise dem Vorheizbereich 108 Oxidator und/oder Spülgas zuführbar. Ferner ist vorzugsweise eine Reingasabführung 116 der Reinigungsvorrichtung 100 vorgesehen, über welche aus dem Rohgas erzeugtes Reingas abführbar ist.
Die Reingasabführung 116 ist somit insbesondere eine Abgasabführung 118 der Reinigungsvorrichtung 100.
Die Reingasabführung 116 schließt sich insbesondere an den Wärmespeicher- bereich 106 an oder umfasst diesen.
Mehrere Wärmeübertrager 120 der Reinigungsvorrichtung 100 dienen vorzugsweise der Erwärmung oder Abkühlung von Gasströmen, um letztlich die Energieeffizienz der Reinigungsvorrichtung 100 zu optimieren.
Zudem ist vorzugsweise eine Wärmespeichervorrichtung 122 der Reinigungs- Vorrichtung 100 vorgesehen, mittels welcher die in der Reinigungsvorrichtung 100 erzeugte Wärme zwischenspeicherbar und für einen optimierten Betrieb der Reinigungsvorrichtung 100 erneut nutzbar ist.
Die Wärmespeichervorrichtung 122 umfasst hierzu insbesondere mehrere Wärmespeichereinheiten 124.
Die Reinigungsvorrichtung 100 umfasst einen Oxidationsbereich 126, welcher sich an den Reformierbereich 104 und den Vorheizbereich 108 anschließt und welcher insbesondere in den Wärmespeicherbereich 106 mündet.
Bei der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsform der Reinigungs- Vorrichtung 100 sind der Reformierbereich 104, der Vorheizbereich 108 und der Wärmespeicherbereich 106 nicht ortsfest, sondern werden abhängig von den Orten der Zuführung von Rohgas und Oxidator sowie abhängig von der Abführung von Reingas zeitlich variierend durch unterschiedliche Strömungs- räume 128 der Reinigungsvorrichtung 100 gebildet.
Jeder Strömungsraum 128 umfasst hierbei eine Wärmespeichereinheit 124 der Wärmespeichervorrichtung 122, so dass den Strömungsräumen 128 abhängig von der jeweiligen Gaszuführung beziehungsweise Gasabführung Wärme zuführbar oder daraus Wärme entnehmbar ist.
Eine oder mehrere optionale Heizvorrichtungen der Reinigungsvorrichtung 100 können zusätzlich zur Wärmespeichervorrichtung 122 und/oder zusätzlich zu den Wärmeübertragern 120 zur Optimierung des Betriebs der Reinigungs- Vorrichtung 100 beitragen.
Wie insbesondere aus einem Vergleich der Fig. 2 und 3 hervorgeht, werden die Strömungsräume 128 abhängig von dem jeweiligen Betriebsmodus
(Reinigungsmodus) der Reinigungsvorrichtung 100 in unterschiedlichen
Richtungen durchströmt.
Für eine optimierte Nutzung und/oder Wärmeübertragung sind die Wärme- speichereinheiten 124 in den Strömungsräumen 128 vorzugsweise mit einem Lagenaufbau versehen.
Wie Fig. 4 zu entnehmen ist, kann hierbei insbesondere eine Optimierung für die Zuführung und Hindurchführung von Rohgas vorgesehen sein. Hierfür ist insbesondere eine erste Lage 130a vorgesehen, welche beispielsweise aus einem dichtgebrannten keramischen Material gebildet ist.
Eine sich an die erste Lage 130a anschließende zweite Lage 130b ist
vorzugsweise aus Tonerdeporzellan oder einem ähnlichen Keramikmaterial gebildet und weist eine im Vergleich zum Material der ersten Lage 130a erhöhte Dichte auf. Hierdurch kann ein Bereich mit hoher Wärmespeicher- kapazität geschaffen werden. Eine sich an die zweite Lage 130b anschließende dritte Lage 130c umfasst bei- spielsweise ein Mullitmaterial, welches reaktionsbeschleunigend wirksam ist und zur Optimierung von reaktionskinetischen Vorgängen innerhalb des Strömungsraums 128 beiträgt.
Eine sich an die dritte Lage 130c anschließende vierte Lage 130d dient schließlich vorzugsweise der Optimierung der Zuströmung zu dem sich an die Wärmespeichereinheit 124 anschließenden Oxidationsbereich 126. Die vierte Lage 130d weist hierfür beispielsweise eine Schüttung aus einem turbulenz- erzeugenden Material, beispielsweise Sattel körpern, auf.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Durchströmung der Wärmespeichereinheit 124 mit Rohgas dient die Wärmespeichereinheit 124 als Reformierbereich 104 der Reinigungsvorrichtung 100.
Wenn dieselbe Wärmespeichereinheit 124 oder eine baulich identische weitere Wärmespeichereinheit 124 als Wärmespeicherbereich 106 genutzt wird, ergibt sich eine Umkehrung der Strömungsrichtung.
Die Reinigungsvorrichtung 100 umfasst vorzugsweise einen Oxidatorsensor 140, insbesondere zur Detektion von Sauerstoff, welcher den Volumenstrom des über die Oxidatorzuführung 112 zugeführten Oxidators mittels einer Steuereinheit 141 steuert oder regelt.
Zum kurzzeitigen Spülen des Oxidators werden vorzugsweise eine
gemeinsame oder zwei einzelne Umschalteinheiten 115 genutzt.
Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung 100 funktioniert vorzugsweise wie folgt: Ein beispielsweise als Brüdendampf ausgebildetes Rohgas wird über die Roh- gaszuführung 110 zu einem ersten Strömungsraum 128a geführt, welcher den Reformierbereich 104 bildet.
In diesem ersten Strömungsraum 128a ist eine Wärmespeichereinheit 124 angeordnet, beispielsweise entsprechend der in Fig. 4 schematisch dar- gestellten Ausführungsform.
Diese Wärmespeichereinheit 124 wurde vor der Zuführung des Rohgases mit Wärme beladen, so dass das nun zugeführte Rohgas mittels der Wärme- speichereinheit 124 erhitzt wird. Insbesondere wird eine Temperatur von mindestens ungefähr 750 °C, beispielsweise mindestens 800 °C, erzielt.
Bei diesen hohen Temperaturen werden die Bestandteile des Rohgases auf- gespalten, so dass sich insbesondere aus Kohlenwasserstoffen und Wasser ein reformiertes Rohgas, beispielsweise Wassergas, ergibt. Insbesondere werden dabei langkettige Kohlenwasserstoffe und schwerflüchtige Kohlenwasserstoffe weitestgehend in Methan, Kohlenstoffmonoxid, Wasserstoff und sonstige leicht brennbare Stoffe umgewandelt.
Das Rohgas weist einen sehr geringen Sauerstoffanteil von unter 5 Vol.-%, insbesondere höchsten ungefähr 1 Vol.-%, auf, so dass die leicht brennbaren Bestandteile im Reformierbereich 104 nicht oxidieren, sondern von dem Reformierbereich 104 in den Oxidationsbereich 126 weitergeleitet werden können.
Insbesondere wird dabei der gesamte Rohgasstrom, welcher durch den Reformierbereich 104 hindurchgeführt wurde, als reformierter Rohgasstrom zu dem Oxidationsbereich 126 zugeführt.
Im Oxidationsbereich 126 trifft der reformierte Rohgasstrom auf einen oxidatorhaltigen Gasstrom, insbesondere einen Oxidatorstrom. Der Oxidatorstrom ist insbesondere Luft oder ein Luftgemisch oder ein oxidatorhaltigen, insbesondere sauerstoffhaltiges, Prozessgas.
Der Oxidatorstrom wird über die Oxidatorzuführung 112 zu einem dritten Strömungsraum 128c zugeführt. Dabei wird darauf geachtet, dass die Tem- peratur des Oxidatorstroms zumindest näherungsweise 100 °C oder mehr beträgt, beispielsweise mindestens 100 °C, vorzugsweise mindestens ungefähr 110 °C. Hierdurch kann eine unerwünschte Kondensation von Wasser vorzugsweise vermieden werden.
Mittels einer optionalen Heizvorrichtung und/oder-eines oder mehrerer
Wärmeübertrager 120 kann der Oxidatorstrom erhitzt werden. Hierbei handelt es vorzugsweise um eine Vorwärmung.
Erst in dem Strömungsraum 128c wird der Oxidatorstrom auf eine gewünschte Temperatur erhitzt, um diesen dem Oxidationsbereich 126 zuführen zu kön- nen. Die Zieltemperatur des Oxidatorstroms beträgt dabei vorzugsweise min- destens 750 °C, beispielsweise mindestens ungefähr 800 °C, insbesondere ungefähr 850 °C.
Diese Erwärmung auf die Zieltemperatur wird im Strömungsraum 128 insbe- sondere dadurch erzielt, dass auch der dritte Strömungsraum 128c eine Wärmespeichereinheit 124, beispielsweise gemäß der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform, aufweist. Diese Wärmespeichereinheit 124 wird vor- zugsweise vor der Zuführung des Oxidatorstroms erhitzt, beispielsweise unter Verwendung des Reingasstroms.
Der Oxidatorstrom weist vorzugsweise einen Sauerstoffgehalt von mindestens ungefähr 15 Vol.-% beispielsweise mindestens ungefähr 18 Vol.-%,
vorzugsweise ungefähr 21 Vol.-%, auf. Die Zusammenführung des erhitzten, reformierten Rohgasstroms mit dem erhitzten Oxidatorstrom im Oxidationsbereich 126 führt zu einer Oxidation der brennbaren Bestandteile des reformierten Rohgasstroms im Oxidationsbereich 126, wodurch insbesondere Kohlenwasserstoffe, Kohlenstoffmonoxid und Wasserstoff aus dem reformierten Rohgasstrom oxidiert werden, insbesondere zu Kohlenstoffdioxid und Wasser.
Hierdurch ist letztendlich ein Reingasstrom erhältlich, welcher durch einen den Wärmespeicherbereich 106 bildenden zweiten Strömungsraum 128b aus dem Oxidationsbereich 126 abgeführt wird.
In dem Wärmespeicherbereich 106 gibt der Reingasstrom zumindest einen Teil seiner Wärme an die im zweiten Strömungsraum 128b angeordnete Wärme- speichereinheit 124 ab. Diese Wärmespeichereinheit 124 ist vorzugsweise eine Wärmespeichereinheit 124 entsprechend der in Fig. 4 dargestellten Aus- füh rungsform.
Nach dem Durchströmen des den Wärmespeicherbereich 106 bildenden zwei- ten Strömungsraums 128b wird das Reingas über die Reingasabführung 116 abgeführt. Mittels eines optionalen Wärmeübertragers 120 kann die noch im Reingas verbliebene Wärmemenge vorzugsweise zumindest teilweise aus dem Reingasstrom abgeführt und somit anderweitig nutzbar gemacht werden.
Der vorstehend beschriebene Reinigungsbetrieb der Reinigungsvorrichtung 100 (beispielsweise gemäß Fig. 1, welcher insbesondere einen Normalbetrieb darstellt) kann vorzugsweise so lange aufrechterhalten werden, bis die in den Wärmespeichereinheiten 124 des ersten und dritten Strömungsraums 128a, 128c gespeicherten Wärmemengen nicht mehr für eine ausreichende Erhitzung des Rohgasstroms und/oder des Oxidatorstroms oder nicht mehr für eine aus- reichende Reaktion im Reformierbereich 104 ausreichen. Der Zeitpunkt der Umschaltung wird vorzugsweise durch Messung, Berechnung oder sonstige Ermittlung des Energieinhalts in den Strömungsräumen bestimmt, insbesondere durch Durchführung eines Energievergleichs der Strömungs- räume unter Verwendung eines Steuermoduls, beispielsweise des Steuer- moduls XtraBalance.
Wenn keine ausreichende Erhitzung mehr möglich ist, wird die Reinigungs- Vorrichtung 100 vorzugsweise mittels einer Steuervorrichtung 115 in einen Spülbetrieb versetzt (siehe Fig. 2), in welchem beispielsweise mittels einer Spülgaszuführung 114 dem dritten Strömungsraum 128c kurzzeitig
Umgebungsluft zugeführt wird. Dem ersten Strömungsraum 128a wird Rohgas und Spülgas und/oder dem zweiten Strömungsraum 128b Reingas zugeführt. Insbesondere wird mittels des Spülgases, welches beispielsweise
Umgebungsluft ist, eine Reinigung der Wärmespeichereinheiten 124 erzielt, um letztlich bei einer im Anschluss anstehenden Strömungsumkehrung einen unerwünschten Ausstoß von Geruchsstoffen oder schädlichen Gasen zu vermeiden.
Nach dem Spülvorgang wird das Rohgas nicht mehr dem ersten
Strömungsraum 128a, sondern beispielsweise dem zweiten Strömungsraum 128b zugeführt, welcher dann folglich nicht mehr den Wärmespeicherbereich 106, sondern nunmehr den Reformierbereich 104 bildet (siehe Fig. 3).
Die in dem zweiten Strömungsraum 128b angeordnete Wärmespeichereinheit 124 wurde schließlich zuvor aufgrund der Zuführung des Reingasstroms stark erhitzt und bildet somit nun eine ausreichende Wärmequelle zur Durchführung des Reformiervorgangs zum Reformieren des Rohgasstroms.
Der erste Strömungsraum 128a, welcher zuvor den Reformierbereich 104 gebildet hat, bildet entsprechend nun den Spülbereich 108, so dass der im Oxidationsbereich 126 erzeugte Reingasstrom nunmehr über den dritten Strömungsraum 128c abgeführt wird. Die im dritten Strömungsraum 128c angeordnete Wärmespeicher-einheit 124 wird dadurch erhitzt und somit für eine spätere Nutzung als Reformierbereich 104 oder auch als Vorheizbereich 108 vorbereitet.
Neben den in den Fig. 2 und 3 dargestellten Betriebsmodi der Reinigungs- Vorrichtung 100 können zahlreiche weitere Betriebsmodi realisiert werden. Insbesondere wird auch der in den Fig. 1, 2 und 3 den Vorheizbereich 108 bil- dende dritte Strömungsraum 128c in regelmäßigen Abständen zur Ausleitung/ Abführung des Reingases genutzt (siehe Fig. 3) und dadurch zur erneuten Verwendung als Vorheizbereich 108 oder auch als Reformierbereich 104 vorbereitet.
Die Steuerung der Oxidatorzuführung 112 erfolgt insbesondere abhängig von einem Sauerstoffgehalt im Reingasstrom. Insbesondere wird die Oxidator- menge, insbesondere der Oxidatorvolumenstrom und/oder der Oxidator- massenstrom, vorzugsweise so gesteuert und/oder geregelt, dass sich eine zuverlässige Oxidation der im reformierten Rohgasstrom enthaltenen Stoffe im Oxidationsbereich 126 ergibt. Die entsprechende Regelung kann beispielsweise temperaturabhängig, sauerstoffabhängig oder auch abhängig von einer Zusammensetzung des Reingasstroms erfolgen. Darüber hinaus sind
selbstverständlich zahlreiche weitere Steuergrößen und/oder Regelgrößen denkbar.
Dadurch, dass bei der beschriebenen Reinigungsvorrichtung 100 aus einem Rohgasstrom ein reformierter Rohgasstrom erzeugt wird, bevor dieser mit Oxidator chemisch umgesetzt wird, kann die Reinigungsvorrichtung 100 besonders einfach und kosteneffizient betrieben werden. Zudem können Zusatzvorrichtungen, wie beispielsweise Abscheider und Wäscher vermieden werden.
Bei einer Weiterbildung kann zudem vorgesehen sein, dass der Reingasstrom einem Kondensator zugeführt wird, insbesondere einem in der Reingasab- führung 116 angeordneten Wärmeübertrager 120, welcher als Kondensator ausgebildet ist. Das Volumen des Reingasstromes kann hierdurch
vorzugsweise reduziert werden, insbesondere indem der Wasserdampf, welcher in dem Reingasstrom enthalten ist, auskondensiert wird. Im
Kondensator kann somit vorzugsweise ein Unterdrück unterhalb des Umgebungsdruckes erzeugt werden, wodurch sich der Energiebedarf zur Förderung des Rohgas-und Reingasstromes für die Rohgasreinigung reduzieren kann.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Reinigung eines wasserdampfhaltigen, organisch
verunreinigten Rohgasstroms, insbesondere zur Reinigung von
Brüdendampf, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
Zuführen des Rohgasstroms zu einem Reformierbereich (104), in welchem im Rohgasstrom enthaltene Verunreinigungen mit dem im Rohgasstrom enthaltenen Wasserdampf chemisch reagieren, wodurch ein reformierter Rohgasstrom erhalten wird;
Zuführen des reformierten Rohgasstroms sowie eines Oxidator- stroms zu einem Oxidationsbereich (126), in welchem Bestand- teile des reformierten Rohgasstroms mit Oxidator des Oxidator- stroms chemisch reagieren, wodurch ein Reingasstrom erhalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die chemi- sche Reaktion in dem Reformierbereich (104) eine allotherme und/oder hydrothermale Vergasung ist und/oder dass die chemische Reaktion in dem Oxidationsbereich (126) eine Reaktion mit Stützenergie und/oder eine autotherme Oxidation ist.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren mittels einer Reinigungsvorrichtung (100) durch- geführt wird, welche mehrere Strömungsräume (128) umfasst, wobei ein erster der Strömungsräume (128a) zumindest zeitweise den
Reformierbereich (104) bildet und wobei ein zweiter der
Strömungsräume (128b) zumindest zeitweise einen
Wärmespeicherbereich (106) bildet, welchem der Reingasstrom zugeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die
Reinigungsvorrichtung (100) mindestens einen dritten Strömungsraum (128c) umfasst, der zumindest zeitweise einen Vorheizbereich (108) bil- det, welchem der Oxidatorstrom zum Vorheizen desselben zuführbar ist, bevor der Oxidatorstrom dem Oxidationsbereich (126) zugeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohgasstrom und/oder der Reingasstrom und/oder der
Oxidatorstrom alternierend jeweils unterschiedlichen Strömungsräumen (128) zugeführt wird, so dass die Strömungsräume (128) jeweils alter- nierend den Reformierbereich (104) und/oder den Wärmespeicher- bereich (106) und/oder den Vorheizbereich (108) bilden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohgasstrom einen Oxidatorgehalt, insbesondere Sauerstoff- gehalt, von weniger als 5 Vol.-%, insbesondere weniger als 3 Vol.-%, vorzugsweise weniger als 1 Vol.-%, aufweist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohgasstrom im Reformierbereich (104) auf mindestens ungefähr 800 °C, insbesondere mindestens ungefähr 900 °C, erhitzt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohgasstrom im Reformierbereich (104) und/oder der Rein- gasstrom in einem Wärmespeicherbereich (106) und/oder der Oxidator- strom in einem Vorheizbereich (108) durch jeweils eine Wärmespeicher- einheit (124) einer Wärmespeichervorrichtung (122) geführt werden, wobei eine oder mehrere oder sämtliche Wärmespeichereinheiten (124) insbesondere durch keramische Strömungskörper gebildet sind oder solche umfassen.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohgasstrom vor der Zuführung zum Reformierbereich (104) und/oder der Oxidatorstrom vor und/oder nach der Zuführung zu einem Vorheizbereich (108) mittels eines Wärmeübertragers (120) und/oder einer Heizvorrichtung erhitzt werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Reingasstrom zunächst einem Wärmespeicherbereich (106) und anschließend einem nachgeschalteten Wärmeübertrager (120) zugeführt wird, wobei der Reingasstrom mittels des Wärmeübertragers (120) insbesondere so weit abgekühlt wird, dass sich Kondensat bildet und hierdurch zunächst noch im Reingasstrom enthaltene Wärme auf den Wärmeübertrager (120) übertragen und/oder anderweitig nutzbar gemacht wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Oxidatorstrom an dem Reformierbereich (104) vorbei und/oder unabhängig von einem Strömungsweg des Rohgasstroms zu dem
Oxidationsbereich (126) zugeführt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet dass der Massenstrom und/oder der Volumenstrom des Oxidatorstroms abhängig von einem Massenstrom und/oder Volumenstrom des Rohgasstroms und/oder
abhängig von einem Verunreinigungsgrad des Rohgasstroms und/oder
abhängig von einem Brennwert des Rohgasstroms und/oder abhängig von einem Sauerstoffgehalt im Reingasstrom gesteuert und/oder geregelt wird, insbesondere derart, dass in dem Oxidationsbereich (126) und/oder in einer Reingasabführung (116) ein vorgegebener Sauerstoff-/Oxidatorgehalt und/oder eine vorgegebene Temperatur erzielt werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Reingasstrom einem Wärmeübertrager (120), insbesondere einem Kondensator, zugeführt wird und dass mittels des Wärmeüber- tragers (120), insbesondere mittels des Kondensators, im Reingasstrom enthaltener Wasserdampf kondensiert wird.
14. Reinigungsvorrichtung (100) zur Reinigung eines wasserdampfhaltigen Rohgasstroms, insbesondere zur Reinigung von Brüdendampf, wobei die Reinigungsvorrichtung (100) Folgendes umfasst:
eine Rohgaszuführung (110) zum Zuführen des Rohgasstroms zu einem Reformierbereich (104) der Reinigungsvorrichtung (100), in welchem im Rohgasstrom enthaltene Verunreinigungen mit dem im Rohgasstrom enthaltenen Wasserdampf chemisch reagieren, wodurch ein reformierter Rohgasstrom erhältlich ist; und
eine Oxidatorzuführung (112) zum Zuführen eines Oxidatorstroms zu einem Oxidationsbereich (126) der Reinigungsvorrichtung (100), in welchem Bestandteile des reformierten Rohgasstroms mit Oxidator des Oxidatorstroms chemisch reagieren, wodurch ein Reingasstrom erhältlich ist.
15. Reinigungsvorrichtung (100) nach Anspruch 14, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (100) mehrere insbesondere mit Wärmespeichermaterial versehene Strömungsräume (128) und eine Steuervorrichtung umfasst, wobei die Reinigungsvorrichtung (100) mit- tels der Steuervorrichtung in unterschiedliche Betriebsmodi versetzbar ist,
wobei in einem ersten Reinigungsmodus:
mittels der Rohgaszuführung (110) mindestens einem ersten der Strömungsräume (128a) der Rohgasstrom zuführbar und mittels einer Reingasabführung (116) der Reingasstrom aus mindestens einem zweiten der Strömungsräume (128b) abführbar ist; und wobei in einem zweiten Reinigungsmodus:
mittels der Rohgaszuführung (110) dem mindestens einen zwei- ten Strömungsraum (128b) der Rohgasstrom zuführbar und mit- tels der Reingasabführung (116) der Reingasstrom aus dem min- destens einen ersten Strömungsraum (128a) abführbar ist.
16. Reinigungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (100) mehrere Strömungsräume (128) umfasst, welche mit dem Rohgasstrom, dem Reingasstrom und/oder dem Oxidatorstrom durchströmbar sind, wobei die Strömungsräume (128) jeweils eine Wärmespeichereinheit (124) umfassen, wobei eine oder mehrere oder sämtliche der Wärmespeicher- einheiten (124) einen Lagenaufbau aus unterschiedlichen Materialen, insbesondere unterschiedlichen Wärmespeichermaterialien, aufweisen.
17. Reinigungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 14 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (100) einen in der Reingasabführung (116) angeordneten Wärmeübertrager (120) umfasst, welcher als ein Kondensator ausgebildet ist und mittels welchem im Reingasstrom enthaltener Wasserdampf kondensierbar ist, so dass insbesondere ein Volumen und/oder Volumenstrom des
Reingasstroms in der Reingasabführung reduzierbar ist.
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