DE1284021B

DE1284021B - Einrichtung zum Wiederaufwaermen der bei der Nassreinigung abgekuehlten Rauchgase einer mit schwefelhaltigen Brennstoffen betriebenen Feuerungsanlage

Info

Publication number: DE1284021B
Application number: DE1963P0031852
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Egon; Pauling
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1963-05-21
Filing date: 1963-05-21
Publication date: 1968-11-28
Also published as: BE648262A; GB1064568A; SE315870B; NL6405596A; CH463472A; AT252270B; DK109674C

Description

Die in Rauchgasen enthaltenen gasförmigen (HCl, , , HF, SO₂, NH₃ °d- a.), flüssigen (wie Lösungen von Alkalisalzen, Schwermetallsalzen, Alkalihydroxyden od. a.) oder festen Bestandteile (vor allem' Staub, Ruß usf.) werden oft mittels nasser Reinigungsverfahren, wie Naßwäsche u. dgl. abgeschieden oder zurückgewonnen. Diese Naßreinigungsverfahren haben sich wegen der geringen Investitionskosten, der einfachen Bedienung und der niedrigen Betriebskosten in der Industrie teilweise durchgesetzt. Ihr gewichtiger Nachteil jedoch, daß nämlich das ge-, , reinigte Gas auf Taupunktnähe abgekühlt unä,,-zii-;.. '. sätzlich mit Wasserdampf beladen wird, engt ihren Einsatz zum Teil ein, weil die kalten, nassen Abgase infolge schnellen Absinkens in der Umgebung der Kamine zu außerordentlichen Schaden und Korrosionen geführt; haben. Solqhe Nachteile, können durch ein erneutes Aufheizen bereits gereinigter Rauchgase und einen damit verbundenen besseren Ausstoß aus den Kaminen mit guter Abgasverteilung in der Atmosphäre behoben werden.

Für ein Wiederaufheizen dieser Gase in bekannter Weise von beispielsweise 50 auf 120° C würden jedoch für das Rauchgas einer Tonne Heizöl etwa 45 bis 50 kg zusätzlichen Heizöles benötigt; ein Energieaufwand, der für viele Fälle untragbar hoch ist. Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden die aufgezeigten Nachteile ohne großen Aufwand von Energie behoben.

Die Erfindung geht von der Tatsache aus, daß Rauchgase in den weitaus meisten Fällen warm anfallen, bevorzugt mit einer Temperatur von etwa 150° C und darüber, und daß die fühlbare Warme . der .Gase nutzlos, .unter Verdampfung einer Teilmenge des Kühlwassers aufgebraucht wird, wobei '35 die Gase auf eine Temperatur abgekühlt werden, die ^: sich auf Grund des Gleichgewichtes zwischen Wärmeinhalt der Gase und Wärmeinhalt der verdampften Teilwassermenge zwangläufig einstellt.

Die Erfindung sieht vor, diese bisher nicht genutzte, zur Erzeugung wertlosen Wasserdampfes verwendete Wärme dem Gas bereits vor dessen Eintritt in die Reinigung zu entziehen und sie dem gereinigten Gas wieder zuzuführen, d. h. es wieder aufzuwärmen. Die bekannte Maßnahme des Einsatzes eines Wärmetauschers verbietet sich dabei wegen der niedrigen Temperaturdifferenzen, der oft sehr großen Gasmengen und der niedrigen Wärmedurchgangszahlen. Es wurden dadurch Investitionskosten entstehen, die wirtschaftlich nicht mehr tragbar wären. 50 ':

Gemäß der Erfindung wird dem Naßreiniger ein Gaskühler vorgeschaltet und ein Gasaufwärmer nachgeschaltet, die durch einen HjSO₄-Kreislauf miteinander verbunden sind.

Im Gaskühler wird somit fühlbare Gaswärme in Wasserverdampfungswärme, im Gasaufwärmer Wasserdampfkondensationswärme in fühlbare Gaswärme umgewandelt, Vorgänge, die mit Ausnahme der anfälligen, aber geringen Wärmeverluste der Apparatur verlustlos ablaufen. Die Auslegung der Apparate, Konzentrationen und Temperaturen d^r umlaufenden Schwefelsäure lasseh sich aus den entsprechenden Dampfspannungstabellen, den jeweils verfügbaren Wärmemengen und der theoretischen Bodenzähl der verwendeten Kolonnen ermitteln.

Durch die Erfindung werden Schaden und Korrosion, verursacht durch das Absinken gekühlter und gereinigter Rauchgase, in unmittelbarer Nähe der Kamine von beispielsweise Kraftwerken vermieden, ohne daß Fremdwärme aufgewendet werden muß.

An Hand eines 'Ausführungsbeispiels wird die Er-.!ßndurig riähfei erläutert.

Das mit einer Temperatur von 180° C bei 1 in den Kühler 2 eintretende Rauchgas wird im Gegenstrom zu einer verdünnten Schwefelsäure mit einer Konzentration von etwa 61 °/o H₂SO₄, die bei 3 aufgegeben wird, geführt und auf 58 bis 6O⁰C' abgekühlt. Das abgekühlte Gas tritt anschließend in den Waschturm 4, in dem es bei 5 mit Wasser beaufschlagt wird. Nach Verlassen des Waschturmes 4 tritt das wasserdampfgesättigte Gas in den Gasaufwärmer 6 ein, in dem es. im Gegenstrom mit der aus dem Kühler 2 bei' 7 ablaufenden und bei 8 aufgegebenen konzentrierten und heißen Schwefelsäure, d. h. einer Schwefelsäure mit einem Gehalt von etwa 76,3 °/o H₂SO₄, entgegengeführt wird. Das gereinigte und von SO., befreite Rauchgas wird im oberen Teil des Gasaufwärmers mit einer Temperatur von etwa 12O⁰C bei 9 abgeführt. Bei 40 verläßt den Gasaufwärmer 6 die verdünnte und bei 3 auf den Kühler 2 aufgegebene Schwefelsäure. Dem Waschturm 4 wird bei 11 die anfallende verdünnte Schwefelsäure mit einer Konzentration von 20 bis 25% entnommen.

Trotz guter Wärmeisolierung sind die Wärmeverluste dieser Anlage erheblich. Die rechnerische Nachprüfung zeigt, daß bereits bei einer stündlichen Gasmenge von 60 000 m³ die Reaktionswärme aus der Überführung des SO₂ in verdünnte Schwefelsäure die Wärmeverluste der gesamten Anlage übersteigt. Hierdurch nähern Rohgaseintrittstemperatur üfid Reingasaustrittstemperätur einander schon bis auf rund 35° C; mittels Vergrößerung der Anlage auf 100000 m³ Gas/h, Erhöhung der theoretischen Bodenzahl von Kühler 2 und Gasaufwärmer 6, Unterteilung der umlaufenden Säuren und Erhöhung der Konzentration der im Waschturm 4 gewonnenen Schwefelsäure lassen sich die Differenzen zwischen der Rohgaseintritts- und der Reingasaustrittstemperätur auf unter 20° C verringern.

Claims

Patentanspruch:

• Einrichtung zum. Wiederaufwärmen der bei der Naßreinigung abgekühlten Rauchgase einer mit schwefelhaltigen Brennstoffen betriebenen Feuerungsanlage, dadurch gekennzeichnet, daß dem Naßreiniger ein Gaskühler vorgeschaltet und ein Gasaufwärmer nachgeschaltet ist, die durch einen H₂SO₄-Kreislauf miteinander verbunden sind.