DE4331415C2 - Vorrichtung zur Behandlung eines Gasstromes mit Waschflüssigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung eines Gasstromes mit Waschflüssigkeit mit einem Behälter, einer Sprüheinrichtung für Waschflüssigkeit im oberen Bereich des Behälters, einer unterhalb der Sprüheinrichtung angeordneten Gas-Flüssigkeits-Trennstufe und einer unterhalb der Gas-Flüssigkeits-Trennstufe angeordneten Sprüheinrichtung, wobei die Gas-Flüssigkeits-Trennstufe zumindest mehrere im wesentlichen parallel auf Abstand angeordnete und sich im wesentlichen quer zur Gasströmung erstreckende, sich nach oben hin öffnende Rinnen aufweist und die Zwischenräume zwischen den Rinnen mit Abstand überdacht sind derart, daß ein Einfallen von Waschflüssigkeit in die Zwischenräume der Rinnen verhindert wird und Gas zwischen Dachunter- und Rinnenoberkante hindurchtreten kann.

Aus der DE-OS 23 45 694 ist eine derartige Vorrichtung bekannt, bei der die Zwischenräume zwischen den Rinnen durch sich ebenfalls nach oben öffnende rinnenartige Dächer abgedeckt sind. Die von diesen Dächern aufgefangene Flüssigkeit wird getrennt von den Rinnen zur Seite abgeführt und somit dem Waschprozeß entzogen.

Aus der DE-PS 32 18 470 ist eine Rauchgaswaschanlage bekannt, bei der im Sumpf nach unten hin offene Rinnen für die Zuführung von Sauerstoff in den Wäschersumpf einer Rauchgaswaschanlage vorgesehen sind; dieselbe Anordnung findet sich in der DE-PS 38 43 810.

Aus der CH-PS 519 351 ist eine Waschvorrichtung zur Reinigung von Gasen bekannt, bei der unter-halb der Sprüheinrichtungen dachartige Prallabscheider angeordnet sind, die im aufsteigenden Gas enthaltene Flüssigkeitströpfchen abscheiden sollen.

Aus der DE-PS 36 34 126 und der DE-OS 22 46 474 sind ebenfalls Prallabscheider bekannt, die aus einem auf steigen,den Gasstrom Flüssigkeitströpfchen abscheiden sollen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Vorrichtung anzugeben, bei der die Abfuhr der am Einfallen in die Zwischenräume der Rinnen gehinderten Waschflüssigkeit vereinfacht und diese für den Waschprozeß besser ausgenutzt wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Dach derart ausgebildet ist, daß auf das Dach auffallende Waschflüssigkeitströpfchen in die Rinnen abgeleitet werden.

Die Rinnenlage übernimmt somit die Abfuhr der von ihnen und der Überdachung erfaßten Flüssigkeit. Dabei kommt es zur Bildung von in die Rinnen strömenden Flüssigkeitsfilmen.

Das Dach ist vorzugsweise ein Giebeldach oder ein Flachdach.

Als Einrichtung zur Verhinderung des Eintritts von Waschflüssigkeit in den Rinnenzwischenraum kann auch vorgesehen sein, daß zur Ausbildung eines pneumatischen Daches der Abstand der Rinnen so eingestellt ist, daß auf den Rinnenraum ausgerichtet einfallende Waschflüssigkeitströpfchen wegen einer sich zwischen den Rinnen einstellenden Gasströmung höherer Geschwindigkeit nach oben ausgetragen werden. Bei dieser Ausführungsform wird zwar eine gleichmäßigere Strömungsverteilung erreicht, jedoch kommt der Vorteil eines geringeren Druckverlustes hier nicht zum tragen.

Zur Ableitung der in den Rinnen angesammelten Waschflüssigkeit ist es von Vorteil, wenn die Rinne und/oder allein der Rinnenboden geneigt ist.

Um eine besonderes gleichmäßige Gasströmungsverteilung zu erreichen, ist es weiterhin von Vorteil, daß die freien Oberkanten der Rinnen und die ihnen zugeordneten Dachkanten sich im wesentlichen parallel zueinander erstrecken, so daß der Gasdurchströmungsspalt im wesentlichen die gleiche Breite aufweist.

Weiterhin ist es von Vorteil, daß sich die Dächer horizontal erstrecken, so daß über die Länge der zugeordneten Rinnen gesehen ein gleichmäßiger Eintrag in die Rinnen erfolgt.

Die Rinnenabläufe sind innerhalb des Behälters oder außerhalb des Behälters zusammengefaßt. Bei Zusammenfassung innerhalb des Behälters ist nur ein Durchbruch in der Behälterwandung erforderlich. Bei Zusammenfassung außerhalb des Behälters steht der gesamte Behälterquerschnitt für den Sammeleffekt der Rinnen zur Verfügung.

Vorzugsweise ist unterhalb der Gas-Flüssigkeits-Trennstufe eine Tropfenabscheideeinrichtung angeordnet, deren sich in Längsrichtung erstreckenden Tropfenabscheideelemente auf die sich in Längsrichtung erstreckenden Zwischenräume zwischen den Rinnen ausgerichtet sind. Bei dieser Anordnung wird eine Vorausrichtung der aus der Tröpfchenabscheideeinrichtung austretenden Gasströmung auf die Gaszwischenräume erreicht.

Vorzugsweise sind die Dächer zumindest auf ihrer Oberseite und/oder die Rinnen zumindest auf ihrer Innenseite beschichtet, z. B. gummiert, oder vollständig aus Kunststoff oder glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) gefertigt. Weiterhin kann es zur Verbesserung der Ableitung der von den Dächern gesammelten Waschflüssigkeit von Vorteil sein, daß insbesondere bei den giebelartig ausgebildeten Dächern auf die Rinnen ausgerichtete Ablaufflächen oder Strömungsleiteinrichtungen vorgesehen sind.

Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch den Behälter einer Rauchgasbehandlungsvorrichtung,

Fig. 2 einen schematischen Teilschnitt durch den Behälter gemäß Fig. 1 senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Rauchgasströmung durch eine Rauschgasbehandlungsvorrichtung mit vorgeschalteter Tröpfchenabscheideeinrichtung und der Sammlung von Waschflüssigkeit, die aus der oberhalb der Gas-Flüssigkeits-Trennstufe angeordneten Waschstufe herabfällt, und

Fig. 4 eine Darstellung des Flüssigkeitseintrages in die Rinnen-Trennstufe.

Die in der Fig. 1 dargestellte zweistufige Waschvorrichtung 1 weist einen Behälter 2 auf, in dessen erweitertem Fuß 2a ein Waschflüssigkeitssumpf 3 ausgebildet ist. Der Behälter 2 ist oberhalb des Waschflüssigkeitsumpfes mit einem Eintritt 4 für zu behandelndes Gas G versehen. Zur Ausbildung einer ersten Waschstufe ist mit Abstand von der Oberfläche des Waschflüssigkeitssumpfes 3 eine in der Fig. 1 schematisch dargestellte Sprüheinrichtung 5 vorgesehen. Die Ausbildung derartiger Sprüheinrichtungen mit einer oder mehreren Sprühebenen und ggf. Rieseleinbauten gehört zum Stand der Technik. Flüssigkeit aus dem Waschflüssigkeitssumpf (Suspensionen werden hier auch zu Flüssigkeiten gerechnet) wird über eine Pumpe 6 im Kreislauf gefahren.

Zur Abscheidung von Tröpfchen aus dem aus der ersten Waschstufe nach oben strömendem Gas ist eine Tröpfchenabscheideeinrichtung 7 mit zugeordneten Spüleinrichtungen 8 vorgesehen. Oberhalb der Tröpfchenabscheideeinrichtung 7 ist eine Gas­ flüssigkeits-Trennstufe 9 angeordnet. Diese weist sich im wesentlichen senkrecht zur Zeichenebene und parallel zueinander erstreckende U-förmig ausgebildete Rinnen 10 auf, die bei rechteckigem Querschnitt des Behälters 1 gleich lang sind. (Es ist auch möglich, die erfindungsgemäße Trennstufe bei runden Behältern einzusetzen derart, daß die Rinnen dann unterschiedliche Länge aufweisen). Die Rinnen 10 münden mit ihrem einen Ende 10c in einem außerhalb des Behälters liegenden Sammler 2′. Den Zwischenräumen 11 zwischen den Rinnen 10 sind Dächer 12 übergreifend zugeordnet derart, daß die unteren Kanten 12a der Dächer einen vorgegebenen Abstand von den oberen Kanten 10a der Rinnen aufweisen. In der Fig. 1 sind in der linken Hälfte die Dächer 12 giebelartig ausgebildet. Durch die Zwischenräume 13 tritt Gas hindurch und strömt in den oberhalb der Trennstufe vorhandenen Behälterraum ein. Hier ist eine weitere Sprüheinrichtung 14 vorgesehen, die mit einer Waschflüssigkeit beaufschlagt ist, die über einen äußeren Tank 15, eine Pumpe 16, Sprüheinrichtung 14, die Rinnen 10 und Sammler 2′ im Kreislauf gefahren wird. Dem Behälter wird bei einer Entschwefelung frische alkalihaltige Adsorptionsmittelsuspension 17 zugeführt. Der Behälter 15 und der Wäschersumpf 3 bzw. die beiden Kreisläufe 14, 16, 15, 10 und 5, 6 , 3 sind zumindest über eine Leitung 18 miteinander verbunden. Frischwasser kann den Kreisläufen außer in Form der Suspension in bekannter Weisen an verschiedenen Stellen zugeführt werden, z. B. über die Reinigung der Tröpfchenabscheider. Zur Erzeugung von Gips wird dem Waschflüssigkeitssumpf 3 Oxidationsluft 19 und dem Behälter 15 zusätzlich Oxidationsluft 20 zugeführt. Die gipshaltige Suspension wird bei 3′ bzw. 15′ abgezogen. Das behandelte Gas wird am oberen Ende des Behälters über einen Gasabführungsstutzen 21 abgezogen.

Zu der rein schematisch dargestellten Sprüheinrichtung 14 können selbstverständlich mehrere Sprühebenen gehören. Ebenso kann zu ihr ein Kontaktfilmeinbau gehören. Weiterhin können dem Austritt 21 ein oder mehrere spülbare Tröpfchenabscheider vorgeschaltet sein. Dies gehört zum Stand der Technik.

Wie in der Fig. 1, rechte Hälfte, dargestellt ist, kann anstelle eines giebelartigen Daches 12 auch ein Flachdach 22 oder ein anders gestaltetes Dach vorgesehen sein. Auch ist es unter Umständen denkbar, auf ein physikalisches Dach zu verzichten und durch besondere Wahl des Abstandes 11′ zwischen zwei Rinnen ein pneumatisches Dach derart zu erzeugen, daß durch die Strömung zwischen den Rinnen ein Eintritt von Tröpfchen in den Rinnenzwischenraum vermieden wird. Der Zuordnung von Dächern 12; 22; 23 zum Rinnenzwischenraum 11 wird aber der Vorzug gegeben.

In der Fig. 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform von Rinne und Dach gezeigt. Die Oberkanten 10a der Rinnen 10 erstrecken sich im wesentlichen horizontal, während der Boden 10b zu einer Behälterseite hin vorzugsweise geneigt ist. Es ist auch denkbar, Rinnen mit konstanter Wandhöhe einzusetzen, wenn man die Rinne als Ganzes geneigt im Behälter 2 anordnet.

Das Dach 12 erstreckt sich ebenfalls im wesentlichen horizontal, so daß der Spalt oder Zwischenraum 13 zwischen Dach und Rinne längs der Erstreckungsrichtung eine im wesentlichen konstante Breite aufweist.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform weist die einzelne Rinne 10 noch einen abgeschrägten Übergang 10d zum Boden 10b hin auf. Weiterhin ist das Dach 12 an der Kante 12a noch mit einem Leitblech 12b versehen.

Die Tröpfenabscheideeinrichtung 7 besteht aus länglichen Tropfenabscheideelementen 7a, die auf den Spalt 11 zwischen den Rinnen 10 ausgerichtet sind, so daß, wie die Fig. 3, links zeigt, eine Ausrichtung der von den Tröpfchen befreiten Gasteilströme TSG auf die Zwischenräume 11 erreicht wird. Aus der Fig. 3 ist weiterhin ersichtlich, wie die Gasströmung in die Spalte 13 zwischen Rinne 10 und Dach 12 eintritt und wie das Dach einen gewissen Überstand 12c zur Mitte der Rinnen hin haben kann.

Die Fig. 3 zeigt in ihrer rechten Hälfte, daß die Dächer 12 den in die Trennstufe hineinfallenden Regen R in einzelne Teilströme TSR zusammenfassen und ableiten, während der Gasstrom in Teil strömen TSG zwischen den Rinnen hindurchtreten kann.

Zum besseren Verständnis der rechten Hälfte in Fig. 3 wird in der Fig. 4 nochmals in perspektivischer Darstellung das ableitende oder abprallende Auffangen einzelner Regentröpfchen RT bzw. die Ableitung von sich bildenden Flüssigkeitsfilmen F in die Rinnen 10 dargestellt. Zumindest die Oberseite der Dächer 12 und die Innenwandung der Rinnen 10 ist mit einer Beschichtung 24 versehen.

Wie aus der linken Hälfte der Fig. 3 ersichtlich ist, wird eine gleichmäßige Verteilung der durch die Rinnenlage 10 tretenden Strömung über im wesentlichen die gesamte Querschnittsfläche des Behälters erreicht. Bei der Verwendung von Dächern wird zusätzlich bei Betrieb der Waschvorrichtung ein geringerer Druckverlust erreicht als bei Verwendung einer einzigen Schüssel. Weiterhin führt der Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu einer hohen Betriebssicherheit gegenüber Verschmutzung.

Außer zur Entschwefelung kann die Vorrichtung auch zu anderen Zweistufenwäschen in einem Behälter eingesetzt werden, z. B. zu einer HCl-Abscheidung in einer ersten Stufe und zu einer Entschwefelung nur in der zweiten Stufe Zusätzliche dritte und weitere Gasbehandlungsstufen sind denkbar.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Behandlung eines Gasstromes mit Waschflüssigkeit mit einem, Behälter, einer Sprüheinrichtung für Waschflüssigkeit im oberen Bereich des Behälters, einer unterhalb der Sprüheinrichtung angeordneten Gas-Flüssigkeits-Trennstufe und einer unterhalb der Gas-Flüssigkeits-Trennstufe angeordneten Sprüheinrichtung, wobei die Gas-Flüssigkeits-Trennstufe zumindest mehrere im wesentlichen parallel auf Abstand angeordnete und sich im wesentlichen quer zur Gasströmung erstreckenden sich nach oben öffnende Rinnen aufweist und die Zwischenräume zwischen den Rinnen mit Abstand überdacht sind derart, daß ein Einfallen von Waschflüssigkeit in die Zwischenräume der Rinnen verhindert wird und Gas zwischen Dachunter- und Rinnenoberkante hindurchtreten kann , dadurch gekennzeichnet, daß das Dach (12; 22) derart ausgebildet ist, daß auf das Dach (12; 22) auffallende Waschflüssigkeitströpfchen in die Rinnen (10) abgeleitet werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dach ein Giebeldach oder ein Flachdach ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung eines pneumatischen Daches der Abstand (11′) der Rinnen (10) so gewählt ist, daß auf den Rinnenzwischenraum, (11) ausgerichtet einfallende Tröpfchen wegen einer sich zwischen den Rinnen (10) einstellenden Gasströmung höherer Geschwindigkeit nach oben ausgetragen werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne und/oder allein der Rinnenboden geneigt ist.

5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Oberkanten (10a) der Rinnen (10) und die ihnen zugeordneten Dachkanten (12a sich im wesentlichen parallel zueinander erstrecken, so daß der Gasdurchströmungsspalt (13) im wesentlichen die gleiche Breite aufweist.

6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 , 2, 4, 5 dadurch gekennzeichnet, daß, sich die Dächer (12) horizontal erstrecken.

7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abläufe der Rinnen (10) innerhalb des Behälters (2) oder außerhalb (2′) des Behälters zusammengefaßt sind.

8. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Gas-Flüssigkeits-Trennstufe (9) eine Tropfenabscheideeinrichtung (7) angeordnet ist, deren sich in Längsrichtung erstreckenden Tropfenabscheideelemente (7a) auf die sich in Längsrichtung erstreckenden Zwischenräume (11) zwischen den Rinnen (19) ausgerichtet sind.

9. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-2, 4-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dächer (12) zumindest auf ihrer Oberseite und/oder die Rinnen zumindest auf ihrer Innenseite beschichtet sind oder aus Kunststoff und/oder glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) bestehen.

10. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-2, 4-9, dadurch gekennzeichnet, daß bei den giebelartig ausgebildeten Dächern (12) auf die Rinnen ausgerichtete Ablaufflächen (12b) oder Strömungsleiteinrichtungen vorgesehen sind.