AT402800B

AT402800B - METHOD AND SYSTEM FOR CLEANING DIRTY TERMS

Info

Publication number: AT402800B
Application number: AT0203395A
Authority: AT
Original assignee: Bwt Ag; Wieser Linhart Emil Dipl Ing
Priority date: 1995-12-15
Filing date: 1995-12-15
Publication date: 1997-08-25
Also published as: WO1997022835A1; AU1131797A; ATA203395A

Description

AT 402 800 BAT 402 800 B

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zum Reinigen von verschmutzten Abgasen mittels regenerativer thermischer Nachverbrennung in Reaktionsbehältern, die Wärmespeichermaterial enthalten und mit einer Brennkammer in Verbindung stehen.The invention relates to a method and a system for cleaning contaminated exhaust gases by means of regenerative thermal afterburning in reaction containers which contain heat storage material and are connected to a combustion chamber.

Regenerative thermische Nach Verbrennungsanlagen arbeiten allgemein im Pendelverfahren mit zwei, 5 drei oder auch mehr Kammern, die mit Wärmespeichermasse gefüllt sind. Die Eintrittstemperatur des Rohgases bewegt sich dabei üblicherweise zwischen 20-150’C, die Brennkammertemperatur zwischen 700-900 *C und die Austrittstemperatur liegt 20-50'C über der Eintrittstemperatur. Durch die Pendelung wird im Normalfall 95% der erforderlichen Wärmeenergie über die Speichermasse rückgewonnen, so daß nur mehr ein geringer Restenergiebedarf für die Aufrechterhaltung des Temperaturniveaus der Brennkam-io mer erforderlich ist. Heute übliche Anlagen sind entweder mit keramischen Schüttkörpern oder auch mit wabenförmigen Speichermassen bestückt. Durch normalerweise im Rohgas enthaltene Feststoffe, wie Staub, Aerosole aber auch Flugasche, kommt es im Betrieb zu einer Verlegung des Eintrittsbereiches der Speichermasse. Dadurch steigt der Druckverlust und das Schütt- oder Wabenbett verstopft nach und nach. Diesem Problem konnte bisher nur durch eine entsprechend aufwendige Vorreinigung des Rohgases 75 begegnet werden. Ferner besteht bei den bekannten Verfahren und Anlagen das Problem, daß im Heißbereich Schmelzaschen auftreten, die nach und nach zu einer Verstopfung führen.Regenerative thermal after incinerators generally work in a pendulum process with two, three or even more chambers, which are filled with heat storage mass. The inlet temperature of the raw gas usually ranges between 20-150'C, the combustion chamber temperature between 700-900 * C and the outlet temperature is 20-50'C above the inlet temperature. The oscillation normally recovers 95% of the required thermal energy via the storage mass, so that only a small amount of residual energy is required to maintain the temperature level of the combustion chamber. Today's usual systems are either equipped with ceramic bulk solids or with honeycomb storage masses. Solids normally contained in the raw gas, such as dust, aerosols, but also fly ash, cause the storage area's entry area to be moved during operation. This increases the pressure loss and gradually clogs the bed or honeycomb. So far, this problem could only be countered by a correspondingly complex pre-cleaning of the raw gas 75. Furthermore, there is the problem with the known methods and systems that melt ashes occur in the hot area, which gradually lead to constipation.

Die Erfindung zielt darauf ab, ein Verfahren sowie eine zu dessen Durchführung bestimmte Anlage zu schaffen, mit denen die vorstehend geschilderten Probleme vermieden werden. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß das Speichermaterial aus Schüttmaterial gebildet ist, das aus den 20 Reaktionsbehältern kontinuierlich abgezogen, extern gereinigt und den Reaktionsbehältern über die Brennkammer wieder zugeführt wird, so daß ein geschlossener Speichermaterial-Kreislauf entsteht.The invention aims to provide a method as well as a plant intended for its implementation, with which the problems described above are avoided. The process according to the invention is characterized in that the storage material is formed from bulk material which is continuously drawn off from the 20 reaction containers, externally cleaned and fed back to the reaction containers via the combustion chamber, so that a closed storage material circuit is formed.

Vorzugsweise werden als Schüttmaterial körnige keramische oder metallische Speichermassen, insbesondere mit einer Korngröße von 3-30 mm Korndurchmesser, verwendet.Granular ceramic or metallic storage masses, in particular with a grain size of 3-30 mm grain diameter, are preferably used as bulk material.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß im Vergleich zur bisher üblichen Vorreinigung und thermischen 25 Nachverbrennung der Gesamtinvestitionsbedarf des Verfahrens reduziert und zugleich die Betriebssicherheit verbessert werden.It is achieved by the invention that the total investment requirement of the method is reduced in comparison to the previously usual pre-cleaning and thermal afterburning and at the same time the operational safety is improved.

Eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmte Anlage mit Reaktionsbehältern, die Wärmespeichermaterial enthalten und über eine Brennkammer miteinander in Verbindung stehen, ist dadurch gekennzeichnet, daß jeder Reaktionsbehälter mit Schüttmaterial gefüllt ist und an seinem unteren 30 Ende einen Schüttmaterial-Auslaß aufweist, über welchen das Schüttmaterial abziehbar und über eine Reinigungsvorrichtung, vorzugsweise eine Entaschungsvorrichtung, der Brennkammer im Kreislauf wieder zuführbar ist.A system intended for carrying out the process according to the invention with reaction containers which contain heat storage material and are connected to one another via a combustion chamber is characterized in that each reaction container is filled with bulk material and has a bulk material outlet at its lower end through which the bulk material removable and via a cleaning device, preferably a de-ashing device, the combustion chamber can be fed back in the circuit.

Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal sind zwei parallele oder ein Vielfaches von zwei parallelen Reaktionsbehältern vorgesehen, die mit einem Speicherbehälter zum Auffangen von Umschaltspitzen in 35 Verbindung setzbar sind, wobei der Speicherbehälter mit der Rohgasleitung in Verbindung setzbar ist.According to a further feature of the invention, two parallel or a multiple of two parallel reaction containers are provided, which can be connected in connection with a storage container for collecting changeover peaks, the storage container being connectable to the raw gas line.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die schematische Zeichnung näher erläutert.An embodiment of the invention is explained below with reference to the schematic drawing.

Die gezeigte Anlage weist einen Reaktor 1 mit zwei Reaktionsbehältern Γ auf, die über eine Brennkammer 2 miteinander in Verbindung stehen. Das von einer Rohgasleitung L zugeführte Rohgas tritt 40 über ein automatisch geschaltetes Absperrorgan 3 in jeweils einen der Reaktionsbehälter 1' ein, die mit einer abrieb- und wechseltemperaturbeständigen Speichermasse in Form eines Schüttbettes 1" gefüllt ist. Dort nimmt das Rohgas Wärmeenergie aus der Speichermasse auf, wobei sich die Temperatur bei der Durchströmung auf die Temperatur der Brennkammer 2 erhöht. Ein Stützbrenner 4 hält das Temperaturniveau der Brennkammer 2 auf einem eingestellten Wert von z.B. 700-900 · C konstant. 45 Bei Durchströmen des zweiten Reaktionsbehälters Γ erfolgt die Wärmeabgabe an dessen Speichermasse, wobei das von den oxydierbaren Inhaltsstoffen befreite Gas sich entsprechend abkühlt. Über ein jedem Reaktionsbehälter zugeordnetes Ausgangsabsperrorgan 5 gelangt danach das Reingas in eine Reingasleitung L'. Wird eine bestimmte einstellbare Temperaturdifferenz von z.B. 20-50 * C erreicht, so werden die Absperrorgane 3 und 5 automatisch umgeschaltet, so daß sich der Wärmeübertragungsvorgang so umkehrt und die Anlage pendelt. Übliche Umschaltzeiten liegen bei 2-4 min.The system shown has a reactor 1 with two reaction vessels Γ which are connected to one another via a combustion chamber 2. The raw gas supplied from a raw gas line L enters 40, via an automatically switched shut-off device 3, into each of the reaction vessels 1 ', which are provided with a storage mass in the form of a pouring bed 1 " is filled. There, the raw gas absorbs thermal energy from the storage mass, the temperature increasing as it flows through to the temperature of the combustion chamber 2. A support burner 4 keeps the temperature level of the combustion chamber 2 at a set value of e.g. 700-900C constant. 45 When flowing through the second reaction container Γ, the heat is given off to its storage mass, the gas freed from the oxidizable ingredients cooling accordingly. The clean gas then enters a clean gas line L ′ via an outlet shut-off device 5 assigned to each reaction container. If a certain adjustable temperature difference of e.g. 20-50 * C reached, the shut-off devices 3 and 5 are switched over automatically, so that the heat transfer process is reversed and the system oscillates. Typical switching times are 2-4 minutes.

Unmittelbar nach dem Umschalten tritt im Reingas eine Umschaltspitze auf, weil das im Einströmbe-reich befindliche unbehandelte Rohgas wegen der niedrigen Temperatur noch nicht oxydiert ist. Eine oxydative Reaktion tritt im allgemeinen erst ab etwa 400 · C, d.h. im oberen Drittel der Speichermasse auf. Zur Verminderung der Umschaltspitze wird die teilbehandelte und verdünnte Rohgasspitze über automa-55 tisch geschaltete Absperrorgane 6 in einen Spitzenaufnahmebehälter 7 umgeleitet und in die Rohgasleitung L über ein Gebläse 8 rückgefördert. Eine Spitzenglättung von 80-90% im Verhältnis zum Reingaswert wird dadurch erreicht. 2Immediately after the changeover, a changeover peak occurs in the clean gas because the untreated raw gas in the inflow area has not yet been oxidized due to the low temperature. An oxidative reaction generally only occurs from around 400 ° C, i.e. in the upper third of the storage mass. To reduce the changeover peak, the partially treated and diluted raw gas tip is redirected via automatic shut-off devices 6 into a tip receptacle 7 and fed back into the raw gas line L via a blower 8. This achieves a peak smoothing of 80-90% in relation to the clean gas value. 2nd

Claims

AT 402 800 B A clean gas fan 9 generates the necessary negative pressure to allow the flow. The bulk material 1 " is discharged from the reaction vessel at its lower end via two discharge devices 10, e.g. Cellular wheels or screws, removed and detected by a transport system, generally designated 11, such as a screw, bucket elevator or tube chain conveyor and fed to a deashing screen 12. Here, the material is cleaned in a sieve drum from adhering fine material, which falls down through the sieve 12 and is discharged. Thereafter, the bulk material 1 " to the top of the combustion chamber 2, from where it is added to the combustion chamber via two shut-off elements 13. This closes the bulk material cycle, and losses in abrasion are compensated for by adding new material. It goes without saying that the exemplary embodiment described above can be modified in various ways within the framework of the general inventive concept, in particular as regards the transport system for the bulk material, the type of bulk material and the individual shut-off elements. While a reactor with two parallel reaction vessels is used in the illustrated and described embodiment, a multiple of two vessels can also be provided within the scope of the invention. 1. A method for cleaning contaminated exhaust gases by regenerative thermal afterburning in reaction vessels which contain heat storage material and are connected to a combustion chamber, characterized in that the storage material is formed from bulk material which is withdrawn from the reaction vessels, externally cleaned and the reaction vessels over the combustion chamber is fed again, so that a closed storage material circuit is formed.

2. The method according to claim 1, characterized in that granular ceramic or metallic storage masses, preferably with a grain size of 3-30 mm grain diameter, are used as bulk material.

3. Plant for performing the method according to claim 1 or 2, with reaction vessels which contain heat storage material and are connected to one another via a combustion chamber, characterized in that each reaction vessel (1) is filled with bulk material (1 ") and at its lower end has a bulk material discharge device (10), via which the bulk material can be drawn off and fed back into the combustion chamber (2) via a cleaning device (12), preferably a deashing device.

4. Plant according to claim 3, characterized in that two parallel or a multiple of two parallel reaction vessels (1 ') are provided which can be placed in connection with a storage vessel (7) for collecting switching peaks, the storage vessel with the raw gas line in Connection can be set. With 1 sheet of drawings 3