NO753679L - - Google Patents

Description

Gass/væske-vaskeapparat.

Oppfinnelsen angår et forbedret vaskekammer for å bringe en gassformig strøm i motstrømskontakt med et flytende medium for å fjerne en uønsket gassformig eller dampformig komponent og/eller i gasstrømmen medrevne materialer.

Oppfinnelsen angår nærmere bestemt en elastisk og fleksibel, perforert gitteranordning over et gasstrømvaskekammer, slik at'gitrene kan bøyes og avbryte enhver for sterk opphopning av faste stoffer.

Det finnes selvf.ølgelig en rekke forskjellige typer av prosesser for å bringe gasser og væsker i kontakt med hverandre og en rekke forskjellige typer av motstrømskontaktkammere som anvendes i forbindelse med forskjellige prosessystemer i petroleums-anlegg og kjemiske anlegg og som dessuten anvendes for vasking av røkgass<p>g partikkelholdige strømmer fra kraftverk og generelle industrielle fremstillingsprosesser. Således anvendes f.eks. ofte en rekke i avstand fra hverandre anordnede, perforerte plater i et kammer sl,ik at det fås et vasketårn for gass/væsker av

."siktdekk"-typen.

Det er også i forbindelse med et forbedret vaskekammer blitt anvendt lette, kuleformige, bevegbare elementer i ett eller flere i avstand fra hverandre anordnede lag mellom gjennomhullede til-bakeholdelsesgittere for å oppnå en forbedret fjernelse av partikler og en forbedret gassvasking. Slike vaskeapparater eller kontaktapparater er innen den angjeldende industri blitt generelt betegnet som "flytelågvaskere" . I US patentskrift nr. 3122594 er -beskrevet anvendelse av de lette elementer i en eller flere i vertikal avstand fra hverandre anordnede soner i et kontaktkammer, hvori den oppadrettede gasstrøm bevirker at hele laget av elementer flyter og løftes i løs tilstand mot en øvre gjennomhullet barriere hvor de vil bevege seg og rotere bort fra gassens strømningsretning. I US patentskrift nr. 3350075 er beskrevet en kontaktprosess hvor de lette, flytende elementer kan få en mer turbulent, vilkårlig bevegelse mellom gjennomhullede.barriere-anordninger som er anordnet med større avstand fra hverandre sammenlignet med det' mer kompakte lag beskrevet i US patentskrift nr. 3122594.

For visse vaskeprosesser hvor røkgass og partikler håndteres og hvor dessuten visse typer av væske- eller oppslemningsvaske-. strømmer anvendes, kan det forekomme et problem på grunn av opphopning av faste materialer på de tverrgående, strømningsfordelende gittere i vasketårnet. Når f.eks. skorstensavgasser inneholdende svoveldioxyd (SO^) og en del flyaske vaskes med en kalksten- og/ eller kalkholdig oppslemningsstrøm for å fjerne SC^, kan det forekomme en opphopning av gipslignende faste stoffer på.kontakt-'kammerets gittere'. Det kan nærmere bestemt dannes lag av kalsiumsulfat og kalsiumsulfitt og dessuten av kalsiumcarbonat og en del dolomitt som kan innføres sammen med kalkstenen i oppslemnings-vaskestrømmen. Det er blitt rapportert at undersøkelser ved hjelp av "røntgendif f raks jon og under mikroskopet av skalldannelser på vaskeapparatets overflater som avvekslende var våte og tørre under vasking av skorstensgasser med en oppslemning av kalksten som imidlertid inneholdt litt dolomitt, viste kalsiumsulfitt, kalsium- . sulfat som forholdsvis store gipstkrystaller og flyaske. En del av flyaskepartiklene syntes også å ha et komplekst belegg som inneholdt jern, aluminium, silicium og svovel som kan ha blitt dannet ved omsetning mellom flyasken og vaskeoppløsningen.

For således å unngå skalldannelse eller opphopning av fa'ste stoffer på den gjennomhullede plate eller på gittersystemet i et vaskeapparat og for å hindre at hullene i gitrene blokkeres tas det ved oppfinnelsen hovedsakelig sikte på å tilveiebringe en fleksibel anordning i gitteranordningen slik at en opphopning av skalldannende faste stoffer eller en lagdannelse av faste stoffer vil brytes ned og fjernes.

Det tas ved oppfinnelsen dessuten sikte på å tilveiebringe

en gitterkonstruksjon under anvendelse, av to eller flere seksjoner av et fleksibelt, gummilignende materiale som er innrettet for mellom seksjonene å holde på bevegbare lette elementer slik at en oppadrettet gasstrøm og/eller nedadrettet strøm av vaskevæske

kan bevirke en tilstrekkelig bøyning av gitteroverflåtene til at disse på sin side vil bryte bort en hovedandel av eventuelle opphopninger av faste stoffer, og dessuten nedsette slitasjen av elementene sammenlignet med metallgittere.

Oppfinnelsen angår således generelt et gass/væske-vasketårn hvori en nedadrettet væskestrøm kommer i kontakt med en uren gass-strøm og lag av faste materialer kan avsettes på gjennomhullede tverrgittere i kammeret, og vasketårnet er særpreget ved at det omfatter et fleksibelt og elastisk strømningsfordelingsgitter anordnet på tvers av den indre strømningsbane i kammeret slik at gitteret vil kunne avbøyes og bryte bort en eventuelt for sterk opphopning av faste materialer.

Ifølge en annen utførelsesform av oppfinnelsen er det forbedrede vaskeapparat forsynt med to eller flere i vertikal avstand fra hverandre anordnede gjennomhullede gitteranordninger som er laget av et fleksibelt og elastisk materiale, idet gitteranordningene er innrettet for å holde tilbake, lette, bevegbare elementer som er tilgjengelige for gasstrømmen og den i forhold til denne motsatt rettede vaskestrøm ,for derved å tilveiebringe et større overflate-areal og en mer effektiv vasking.

Det bør i forbindelse med den sistnevnte utførelsesform bemerkes at de fleksible og elastiske gitterdeler kan by på fordeler ved at de forårsaker en mindre slitasje og nedbrytning av bevegbare elementer, sammenlignet med de harde og skarpe kanter av metallgitterdeler. Et av driftsproblemene ved anvendelse av vaskeapparater av typen med flytelag hvori det som regel anvendes hule polyolefinkuler etc. som de lette, bevegbare elementer, er den hurtige slitasje og. nedbrytning av slike kuler. Det har vært ut-ført en betydelig forskning i forbindelse med selve kulene for å komme frem til en bedre oppbygning av kulene eller materialer som har bedre slitasjeegenskaper. Det kan imidlertid også oppnås en nedsatt slitasje ved anvendelse av de gummilignende, elastiske overflater som tilveiebringes' ved hjelp av de ifølge oppfinnelsen anvendte forbedrede gittere.

Forskjellige typer av elastiske materialer kan anvendes.for å lage forbedrede gittere for et vaskekammer, og det er ikke ment å begrense den -foreliggende oppfinnelses omfang til bruk av et spesielt materiale. Gummi eller andre gummilignende materialer har

egnet fleksibilitet og elastisitet til å bevirke den ønskede nedbrytning av opphopninger av faste materialer og til å hindre at tykke lag vil blokkere åpningene i vaskeapparatets gitterdeler. Materialet bør dessuten ha en høy strekkfasthet, slitefasthet, varmefasthet og i visse tilfeller kjemisk motstandsdyktighet over-for sure eller alkaliske materialer. Ved vasking f.eks. av skorstens-gass må gittermaterialet motstå de forskjellige SG^-absorberende fluida, som oppslemninger av kalsiumcarbonat, kalk eller dolomitt, etc., og de erholdte reaksjonsprodukter, omfattende kalsiumsulfat eller kalsiumsulfitt etc. For anvendelse ved lave temperaturer kan naturgummi utnyttes, og dessuten de forskjellige syntetiske gummier, omfattende neopren, butylgummi eller styren/butadiengummi etc. For anvendelse ved høyere temperaturer er imidlertid de varmemotstands-dyktige syntetiske gummier foretrukne. Andre syntetiske, elastiske og fleksible materialer kan omfatte polyurethan og de nye termoplastiske elastomerer, som de "termoplastiske olefingummi"-materialer, som de som selges under handelsbetegnelsen "TPR"-materialer, eller en på styren/butadien basert termoplastisk elastomer, som den som selges under varemerket "Kraton". Et annet materiale kan utgjøres av en polyesterelastomer, som den som selges under varemerket "Hytrel".

I små kammere kan de gummilignende gitterdeler, uavhengig av om kamrene er vertikalt eller horisontalt anordnet for gasstrømmen, utgjøres av et enkelt stykke som er understøttet rundt omkretsen av kammerets innevegg. Dersom imidlertid det angjeldende vaskekammer har en forholdsvis stor diameter eller et stort rektangulært innvendig tverrsnittsareal, vil mindre seksjoner av elastiske gittermaterialer være understøttet mellom mellomstøttedeler, og en rekke seksjoner vil danne overflatearealet for en gitterdel. Tyk-kelsen av en spesiell gitterseksjon vil være avhengig av det spesielt anvendte gummilignende materiales strekkfasthetsegenskaper og i en viss grad av den prosentuelle andel av det åpne område i gitterdelen. Det er selvfølgelig ønsket at hver gitterseksjon vil være tilstrekkelig tynn og fleksibel til at den vil bøyes og bryte opp lag dannet på grunn av opphopning av faste materialer. I forbindelse med vaskekammere hvori anvendes lette, bevegbare kuler eller andre kontaktelementer, vil det selvfølgelig være nødvendig at gitteråpningene har en størrelse bg en avstand fra hverandre som vil hindre at det bevegbare element vil passere gjennom git teret. Åpningene eller hullene i gitteret kan være sirkelformige, rektangulære, ovale eller av en hvilken som helst form såfremt det i et gitter-er tilstrekkelig åpent areal til at det ønskede volum av gass og den motsatt rettede væske vil kunne strømme gjennom gitteret.

Oppfinnelsen vil bli nærmere beskrevet under henvisning til tegningen for å forklare hvorledes en fleksibel gitterdel med for-del kan anvendes for å'hindre opphopning av faste materialer, i mot-strømsvasketårn.

På Fig. 1 er vist et skjematisk oppriss av et typisk mot-strømsgassvasketårn med et vertikalt anordnet kammer hvori vaskingen utføres i nærvær av bevegbare elementer som holdes på plass mellom tverrgitterdeler.

På Fig. 2 er vist et oppriss, delvis i snitt, gjennom en spesiell gjennomhullet gitterdel av elastisk materiale som kan bøyes oppad og nedad under mot.strømsvaskingen.

På Fig. 3 og 4 er det bare skjematisk vist at gitteråpningene kan ha forskjellig form.

På Fig. 1 er vist et vertikalt anordnet vaskekammer 1 med

i avstand fra hverandre anordnede gjennomhullede gitterdeler 2 som er egnet for å holde bevegbare, lette kontakttdeler 3 på plass som vil tilveiebringe et ytterligere overflatearéal for strømmen av partikkelholdig og/eller røkgassholdig gass og for en nedadrettet, og derved i motsatt retning i forhold til gasstrømmen, strøm av vaskevæske. Den urene gasstrøm kommer inn g-jennom innløpet 4 og uttømmes gjennom et øvre utløp 5, mens en vaskestrøm innføres gjennom innløpsledningen 6 og fordelingssprøyteanordningen 7. Den anvendte vaskevæske eller -oppslemning oppsamles i den nedre del av vasketårnet 1 og .tømmes ut gjennom ledningen 8. En regulert andel kan tømmes ut gjennom ledningen 9 mens en annen andel gjennom ledningen 10 med ventilanordningen 11 kan resirkuleres til re-sirkuleringspumpen 12 som.på sin side tømmer denne andel ut i ledningen 6 som er forsynt med reguleringsventilen 13, slik at det opprettes en resirkuleringstilførsel til fordelingsmunnstykkene 7. En strøm av efterfyllingsvaskevæske kan tilføres til ledningen 10, før pumpen 12, gjennom ledningen 14 som er forsynt med reguleringsventilen 15.

Som nevnt ovenfor kan det i motstrømsvasketårn av denne

type eller av siktdekktypen hvor bevegbare elementer ikke anvendes,

forekomme en opphopning av faste materialer på gitterdelene 2 avhengig av typen av den urene gasstrøm og av typen av den vaskestrøm som anvendes for den spesielle vaskeprosess, slik at det er behov for et fleksibelt gitter for å hindre blokkering av hull i hver av gitterdelene. Det er også behov for å hindre enn opphopning av faste materialer på tåkeekstraksjonsanordninger, som antydet ved 16 i den øvre del av kammeret 1.

Ifølge oppfinnelsen og som bedre vist på Fig. 2 anvendes i kammerets 1' indre gitterdeler 2' som vil kunne bøyes og bevege seg oppad og nedad til de med brutte linjer antydede stillinger 17 og 18. Bevegelsen skal fortrinnsvis være tilstrekkelig til å sikre at eventuelle og alle faste materialer som er tilbøyelige til å hope seg opp på gitterdelene, vil brytes istykker og fjernes. De av-skallede, faste materialer vil vaskes ned i den nedre del av kontakt-kammeret og fjernes fra systemet eller delvis resirkuleres.

På Fig. 2 er gitterseksjonen 2' vist fastklemt mellom mellomliggende omkretsstøttedeler 19 og 20 ved hjelp av egnede nedpressings-stenger 21 og 22 og ved hjelp av i avstand fra hverandre anordnede bolter 23 og 24. Som nevnt ovenfor kan i et lite kammer gitterdelen 2' strekke seg tvers over kammeret og holdes på plass på egnet måte ved hjelp av omkretsstøtteanordninger for gitteret. På den annen side vil det i et kammer med stor diameter eller med stort rektangulært tverrsnitt nødvendigvis forekomme én eller flere mellomliggende støttedeler, som vist ved 20, og en rekke gitterseksjoner, som vist ved 2'. For oppbygning av kammeretvil av-standen mellom støttedelene 20 og gitterseksjonenes 2' tykkelse avpasses i forhold til hverandre slik at gitterseksjonene 2' vil kunne bøyes tilstrekkelig til å sikre at faste materialer vil brytes istykker. Trykket oppad og nedad mot et tverrgittersystem vil selvfølgelig utøves av gasstrømmen som strømmer oppad, og av vaskestrømmen som strømmer nedad. Under jevn drift vil bøyingen være enten oppad eller nedad for en hvilken som helst gitterseksjon. Under typiske prosesser vil det imidlertid foreligge ujevne drifts-betingelsér, og det vil forekomme både et oppadrettet sug og et nedadrettet sug slik at de fleksible gitterseksjoner vil utsettes for den ønskede bøying oppad og nedad.

De gummilignende gitterdeler vil også ha en større

elastisitet og en bedre slitefasthet slik at hver seksjon vil få

en lengre brukstid og slik at de bevegbare elementer som holdes på plass mellom kammerets i avstand fra hve'randre anordnede gittere, også.vil få en lengre brukstid. Som' nevnt ovenfor har det ved anvendelse av vaskeapparater av typen med flytende lag vært et problem å oppnå en lang brukstid for de lette, hule, kuleformige elementer på grunn av at de kommer i kontakt med hverandre og med de tilbakeholdende gitterdeler. I vaskeapparatet ifølge oppfinnelsen hvori anvendes elastiske, gummilignende gittere, vil hullene ha mindre skarpe kanter eller hjørner slik at de bevegbare elementer ikke så lett vil brytes, istykker og utsettes for hurtig slitasje.

Det er selvfølgelig ikke ment å begrense de i vaskeapparatet ifølge oppfinnelsen anvendte gitteranordninger til et bestemt mønster eller til anvendelse av en bestemt hulltype for tilveiebringelse av gitterets åpne areal. På Fig. 3 er vist en'del av en gitterseksjon med en rekke runde åpninger 25. Som best vist på

Fig. 4 kan imidlertid gitterseksjonen ha rektangulære åpninger 26 for tilveiebringelse av detønskede åpne areal for et spesielt gitter. Andre hullformer kan også anvendes i gitrene, omfattende ovale hull, firkantede hull og lange spalteformige hull etc.

I et vanlig motstrømsvaskeapparat vil typisk 30-70% eller derover

av et hvilket som helst gitter utgjøres av et fritt eller åpent areal for strømmene som ledes i motstrøm gjennom kammeret.

Selv om det på tegningen er blitt vist et vertikalt orientert kontaktkammer, bør det bemerkes at et siktdekkammer kan være horisontalt anordnet for mottagelse av en siderettet gasstrøm og at en vaskevæske kan tilføres nedad gjennom den siderettede gasstrøm.

Det er med andre ord ikke ment å begrense oppfinnelsen til anvendelse av.en tverrgitteranordning bare i et vertikalt anordnet tårn eller kammer.

Claims (7)

1. Gass/væske-vaskekammer hvori en nedarettet væskestrøm kommer i kontakt med en urenset gasstrøm og lag av faste materialer kan avsettes på gjennomhullede tverrgittere i kammeret, karakterisert ved at det på tvers av kammerets inn-vendige strømningsbane er anordnet en fleksibel og elastisk strøm-ningsfordelende gitteranordning•som kan bøyes og bryte opp en for sterk opphopning av faste materialer.

2. Vaskekammer ifølge krav 1, karakterisert ved at en rekke i avstand fra hverandre anordnede, strømningsfordelende, fleksible og elastiske gitteranordninger er anordnet på tvers inne i et vertikalt anordnet kammer for mellom seg å holde bevegbare kontaktelementer på plass.

3. Vaskekammer ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at de fleksible og elastiske gitteranordninger er laget av varmemotstandsdyktig gummi.

4. Vaskekammer ifølge krav 1 eller 2, karakterisert , ved at de fleksible og elastiske gitteranordninger er laget av et polyurethanmateriale.

5. Vaskekammer ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at de fleksible og elastiske gitteranordninger er laget av et termoplastisk, gummilignende olefinmateriale.

6. Vaskekammer ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at de fleksible og elastiske gitteranordninger er laget av en på styren/butadien basert termoplastisk elastomer.

7. Vaskekammer ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at de fleksible og elastiske gitteranordninger er laget av en polyesterelastomer.