DE1671388B1 - Waschfluessigkeitsumlauf und klaerung von gasreinigungs anlagen fuer heisse periodisch von einem schmelzofen abge gebene staubfreie gase - Google Patents

Description

1 2

Die Erfindung betrifft einen Waschflussigkeits- setzbehälter und ein diesem nachgeschalteter Fallumlauf und eine -klärung von Gasreinigungsanlagen wasserbehälter zur Aufnahme der von den Gasen in für heiße, periodisch von einem Schmelzofen abge- dem zweiten Gaswäscher abgetrennten Aufschlämgebene, staubreiche Gase, die aus einem ersten Gas- mung anschließen, wobei der Fallwasserbehälter über wäscher zur Abkühlung des Gases und Abscheidung 5 erne Rohrleitung mit zwischengeschalteter Pumpe des grobkörnigen Staubs, einem zweiten Gaswäscher zur Zuführung eines Flüssigkeitsanteils mit einem zur Auswaschung des feinkörnigen Staubs sowie verhältnismäßig hohen Feststoffgehalt mit dem Absetzbehälter und einem Eindicker bestehen und ersten Gaswäscher und über eine zweite Rohrleitung die eine Kreislaufführung von Waschflüssigkeit nach zur Zuführung eines weiteren Flüssigkeitsanteils mit deren Dekantieren aus den Absetzbehältern zu den io einem verhältnismäßig niederen Feststoffge'halt geGaswäschern vorsehen. genüber dem Feststoffgehalt des durch die Rohr-Wenn mit Staub angereicherte, heiße Gase von leitung hindurchgeleiteten Flüssigkeitsanteils mit dem einem Schmelzofen od. dgl. abgegeben werden, ist Umlauftank verbunden ist, der über eine Rohrleitung es wünschenswert, die Temperatur dieser Gase zu mit zwischengeschalteter Pumpe mit dem zweiten verringern, bevor das Entfernen des Staubes durch- 15 Gaswäscher in Verbindung steht,
geführt wird. Zur Ableitung überschüssiger Flüssigkeit aus dem Das Entfernen dieser Feststoffe kann auf trocke- von dem ersten Gaswäscher abgezogenen Feststoffnem Wege, wie z. B. durch elektrische (elektrosta- Flüssigkeitsgemenge in den Zeiträumen, in denen tische Abscheider) oder mechanische (Staubsäcke kein Gasdurchgang stattfindet, ist der Speichertank u. dgl.) Vorrichtungen erfolgen, sobald die Gase auf 20 über eine Rohrleitung mit dem Umlauftank verbun-Temperaturen abgekühlt worden sind, die für das den, der Flüssigkeit zum zweiten Gaswäscher abgibt angewendete Verfahren geeignet und kennzeichnend und der eine Flüssigkeitszuflußvorrichtung aufweist, sind. Wenn das Entfernen des Staubes auf nassem durch welche die in dem ersten Gaswäscher durch Wege erfolgt, z. B. in einem Gaswäscher, werden Verdunstung verlorengegangene Flüssigkeitsmenge die Gase durch Verdunstung im allgemeinen auf eine 25 ausgleichbar ist.

Sättigungstemperatur abgekühlt, die bei etwa 85° C Der Wasserkreislauf weist eine Reihe von zum liegt. In den meisten Fällen werden die Gase durch Absetzen bestimmter Speichertanks und einen EinVerdunstung von durch Düsen zugeführtem Wasser dicker auf, wodurch die in dem Eindicker zu be- oder eingespritztem Wasserdampf abgekühlt. handelnde Wassermenge auf ein Mindestmaß be-Bekannt ist ein Naßreinigungsverfahren von 30 grenzt wird. Die der Löschanlage und dem Ventun-Industriegasen, bei dem das zu reinigende Gas, Gaswäscher zugeführte Wassermenge wird im wesentzweckmäßig nach Durchströmen eines Großstaub- liehen konstant gehalten. Die Zufuhr von Wasser zu abscheiders, einem oder mehreren nach dem Naß- dem Venturi-Gaswäscher erfolgt von einem Tank system arbeitenden Feinstaubabscheidern zugeführt aus, in welchem das von den verschiedenen Wasserwird, in denen wenigstens ein erheblicher Teil des 35 Sammelstellen der Anlage abgegebene Wasser ge-Wasser-Staub-Gemisches in Schaum verwandelt sammelt wird und nachdem ein Teil dieses Wassers wird. Nach diesem Verfahren soll Wasser eingespart in einem Eindicker abgeklärt worden ist, so daß die werden. Hier wird aber das Wasser für die beiden Qualität des dem Venturi-Gaswäscher zugeführten Gaswäscher im gleichen Abschnitt des Gesamt- Wassers verhältnismäßig hoch ist. Normalerweise Systems entnommen. Ein Unterschied zwischen der 40 enthält das dem Gaswäscher zugeführte Wasser Notwendigkeit für relativ sauberes Waschwasser in weniger als 5000 mg Feststoffe pro 1 Liter Wasser, dem zweiten Gaswäscher und dem in dem ersten so daß die Möglichkeit eines Verstopfens der Sprüh-Gaswäscher verwendeten, teilweise gereinigten düsen des Gaswäschers stark vermindert wird.
Waschwasser, wird jedoch bei diesem bekannten In der Zeichnung ist in einer schematischen Dar-Verfahren nicht gemacht. 45 stellung der Gas-und Wasserkreislauf wiedergegeben, Bei einem weiteren bekannten Naßreinigungsver- wie dieser gemäß der vorliegenden Erfindung ausgefahren werden getrennte Behälter für den Wasser- legt ist.

verbrauch in den getrennten Gaswäschern verwendet. In der dargestellten Ausführungsform der Erfin-Hier wird aber das eingesetzte Waschwasser nicht dung entstehen die heißen und mit Staub angevoll ausgenutzt. Auch eine Einsparung von Wasch- 5° reicherten Gase in einem Sauerstoff-Schmelzofen 10, wasser ist nicht möglich. in welchem flüssiges Metall, wie z. B. Eisen, durch Demgegenüber ist es das Ziel der Erfindung, die zugeführten Sauerstoff veredelt wird. Die den bekannten Naßreinigungsverfahren durch vollen Ein- Schmelzofen verlassenden Gase enthalten in Suspensatz des Waschwassers bei gleichzeitiger Wasch- sion Verunreinigungen oder führen Staubpartikel wassereinsparung wirtschaftlicher zu gestalten. Zur 55 mit, die überwiegend aus Eisenoxyden bestehen. Die Lösung dieser Aufgabe wird ein Waschflussigkeits- Gase mit den mitgeführten Feststoffen verlassen den umlauf und eine -klärung von Gasreinigungsanlagen Schmelzofen mit einer Temperatur in der Größender eingangs beschriebenen Art vorgeschlagen, die Ordnung von 1650° C und werden durch eine wassergemäß der Erfindung in der Weise ausgebildet ist, gekühlte Abzugshaube 11 geführt. Die von der Abdaß dem ersten Gaswäscher ein Ausfluß- bzw. Ab- 60 zugshaube abgegebenen Gase haben im allgemeinen gabetrichter nachgeschaltet ist, der einerseits über eine Temperatur von etwa 1650° C und werden in eine Rohrleitung mit einem Speichertank und eine eine Löschanlage 12 geleitet, in der die Gase in sich an diesen anschließende Rohrleitung mit dem innige Berührung mit großen Mengen von Wasser Eindicker, dem über eine Rohrleitung zur Zuführung kommen, das durch Düsen abgegeben wird. Dadurch einer im wesentlichen von Feststoffen befreiten 65 wird die Temperatur der Gase auf etwa 85° C her-Flüssigkeit ein Umlauftank nachgeschaltet ist, in abgesetzt. Bei der Berührung der Wasserstrahlen mit Verbindung steht und der andererseits mit dem zwei- den Gasen werden die größeren Teilchen des mitgeten Gaswäscher verbunden ist, an den sich ein Ab- führten Staubes durch Einwirkung der Schwerkraft

3 4

ausgeschieden und können von dem Unterteil der so daß das durch einen Überlauf von dem Oberteil Löschanlage 12 entweder durch einen besonderen des Eindickers und durch die Rohrleitung 34 zum Auslaß für das Staub-Wasser-Gemenge abgezogen Umlauftank 23 geleitete Wasser verhältnismäßig werden oder entlang der unteren Hälfte der Rohr- sauber ist. Das von dem Boden des Eindickers ableitung 13 abfließen, welche von der Löschanlage 12 5 gezogene Feststoff-Wasser-Gemenge wird zu einem zu einem Gaswäscher 14 führt. Filter 35 gepumpt, in welchem die Feststoffe weiterin der Löschanlage 12 stellt das zum Abkühlen hin Flüssigkeit entzogen bekommen und ein Filterder Gase durch Verdunstung benötigte Wasser nur kuchen entsteht, der angenähert 2 kg Feststoff auf einen Bruchteil der insgesamt zugeführten Wasser- 1 kg Wasser enthält. Dieser Filterkuchen kann als menge dar, so daß eine erheblich Wassermenge mit io Rohmaterial bei der Herstellung von Eisen verwendet darin befindlichen Feststoffen entlang der unteren werden. Wasser gelangt vom Filter 35 durch die Hälfte der Rohrleitung 13 zu einem Ausfluß- oder Rohrleitung 36 und Pumpe 37 wieder zum Eindicker Abgabetrichter 15 fließt. Die aus der Rohrleitung 13 25 zurück. Der Eindicker 25 ist mit einer, ein Ventil in den Venturi-Gaswäscher 14 gelangenden Gase aufweisenden Zuleitung 38 versehen, durch welche werden auf eine Geschwindigkeit in der Größenord- 15 dem Eindicker im Notfall oder beim Anlaufen der nung von 30 bis 120 m/s beschleunigt und kommen Anlage Wasser zugeführt werden kann,
in Berührung mit Flüssigkeitsstrahlen, so daß sich Der Umlauftank 23 ist mit einem Pegelstands-

die feineren Staubteilchen zusammenballen, um an- regler 40 versehen, der auf den Pegelstand der schließend in einem Abscheider 16 entfernt zu wer- Flüssigkeit im Umlauftank anspricht und die Zufuhr den. Das verhältnismäßig saubere Gas kann dann zu 20 von Frischwasser durch die Rohrleitung 41 regelt, einem in der Zeichnung nicht dargestellten Kühlturm Die Pumpe 42 zieht verhältnismäßig sauberes Wasser geleitet oder vermittels des Absauggebläses 17 un- vom Boden des Umlauftankes ab und beschickt durch mittelbar an die Atmosphäre abgegeben werden. die Rohrleitung 43 den Venturi-Gaswäscher 14. Nor-

Wasser und verhältnismäßig grobe Feststoffe, die malerweise beträgt die Konzentration der Feststoffe in dem Abgabetrichter 15 aufgefangen worden sind, 25 in dem zu dem Gaswäscher geleiteten Wasser weniger gelangen durch eine Rohrleitung 20 zu einem Spei- als 5 g Feststoff /11 Wasser.

chertank 21. Dieser Speichertank ist so bemessen, Die Rohrleitung 34 weist eine Ableitung 44 mit

daß sein Fassungsvermögen einem bestimmten Pro- einem Ventil auf, durch welche eine bestimmte zentsatz der Wassermenge entspricht, welche in einer Wassermenge aus der Anlage abgezogen werden Stunde der Löschanlage zugeführt wird, damit die 30 kann, um z. B. in der Flüssigkeit innerhalb der Andern Speichertank 21 zugeführte Flüssigkeit und die lage einen bestimmten pH-Wert aufrechtzuerhalten. Feststoffe lange genug darin verbleiben, um unter In vielen Fällen reicht ein Ablassen von Wasser für dem Einfluß der Schwerkraft wenigstens eine teil- das Einstellen des pH-Wertes aus. In manchen Anweise Trennung in grobkörnige Feststoffe und Wasser lagen ist es jedoch wünschenswert, eine Zuleitung zu erzielen. Das abgeklärte Wasser fließt in einen 35 mit einem Ventil 45 z. B. am Umlauftank anzu-Überlauf oder wird von dem Oberteil des Speicher- ordnen, um der Anlage chemische Zusätze zuführen tankes durch eine Rohrleitung 22 abgezogen, die zu zu können. Chemische Zusätze dieser Art können einem Umlauftank 23 führt. Die groben Teilchen für sich alleine oder in Verbindung mit einer Abbilden mit dem restlichen Wasser ein Feststoff- leitung zum Einstellen des pH-Wertes dienen. Es Wasser-Gemenge, das mit einer geregelten und im 40 können auch solche Zusätze in die Anlage eingewesentlichen gleichförmigen Geschwindigkeit durch spritzt werden, welche zum Reinigen der Rohreine Rohrleitung 24 abfließt, die zu einem Eindicker leitungen dienen.

25 führt. Zur Darstellung der Wirkungsweise der vorstehend

Flüssigkeit und Feststoffe, welche im Abscheider beschriebenen Erfindung soll angenommen werden, 16 abgetrennt worden sind, gelangen von dem 45 daß der Schmelzofen 10 während eines Zeitraumes trichterförmigen Unterteil 26 des Abscheiders durch von etwa 20 Minuten mit Staub angereicherte, heiße eine Ablaufleitung 27 in einen geschlossenen Tank Gase abgibt. Während des anschließenden Be-28, der ebenfalls ein erhebliches Fassungsvermögen schickens gibt der Schmelzofen während etwa 30 Mibesitzt, um unter dem Einfluß der Schwerkraft wenig- nuten keine Gase ab. Aus diesem Grunde ist die stens eine teilweise Trennung in Feststoffe und 50 Gaszufuhr zu der Gasreinigungsanlage zyklisch. Flüssigkeit zu gestatten. Das verhältnismäßig saubere Unter diesen gegebenen Bedingungen soll zum Wasser fließt durch einen Überlauf oder wird von Zwecke der Beschreibung angenommen werden, daß dem Oberteil des geschlossenen Tankes abgezogen der Schmelzofen etwa 5000 t/h Gas mit einem Staubund durch eine Rohrleitung 30 zu dem Umlauftank gehalt von beispielsweise 4500 kg/h abgibt.
23 geleitet. Das Unterteil des geschlossenen Tanks 55 Auch dann, wenn die Zufuhr von Gas zu der Gas-28 ist durch eine Rohrleitung 31 mit einer Pumpe 32 reinigungsanlage zyklisch erfolgt, wird das zum verbunden, welche die eine geringe Menge von Fest- Sprühen bestimmte Wasser der Löschanlage 12 als stoffen enthaltende Flüssigkeit durch eine Rohr- auch dem Venturi-Gaswäscher 14 in einer im wesentleitung 33 unmittelbar zu den in der Löschanlage 12 liehen gleichmäßigen Menge und Geschwindigkeit befindlichen Sprühdüsen pumpt. Dieses durch die 60 zugeführt. Die Löschanlage soll z. B. 8705 l/min von Rohrleitung 33 zur Löschanlage 12 gelangende Sprühflüssigkeit erhalten, die eine Feststoff-Konzen-Wasser kann z. B. Feststoffe in einer Konzentration tration von etwa 7,7 g/l aufweist. Gleichzeitig erhält von 10 g Feststoff pro 1 Liter Wasser enthalten. Die der Venturi-Gaswäscher z. B. 17 410 l/min Sprüh-Sprühdüsen in der Löschanlage 12 sind entsprechend flüssigkeit mit einer Feststoffkonzentration, die nicht dimensioniert, um ein Zerstäuben der verhältnismäßig 65 mehr als 5 g/l beträgt.

schmutzigen Flüssigkeit zu gestatten. Bei diesen Zuflußraten zu den Staubabscheidevor-

Im Eindicker 25 wird Wasser von dem darin an- richtungen der erfindungsgemäßen Anlage nimmt der

gesammelten Feststoff-Wasser-Gemenge abgezogen, Abgabetrichter 15 mindestens 6055 l/min mit einer

Feststoffkonzentration in der Größenordnung von 11,6 g/l auf. Wenn die aus dem Schmelzofen kommenden heißen Gase durch die Löschanlage 12 hindurchgehen, werden etwa 2650 l/min der insgesamt zugeführten 8705 l/min von Flüssigkeit durch Verdunstung entfernt. Wenn daher das Gas durch die Rohrleitungen geführt wird, stehen nur 6055 1/min zur Verfügung, die vom Speichertank 21 zum Eindicker fließen können. Gleichzeitig werden etwa 2650 l/min von Flüssigkeit in der Form von Dampf zusammen mit verhältnismäßig sauberen Gasen von der Löschanlage 12 durch das Absauggebläse 17 in die Atmosphäre abgegeben. In den Zeiträumen, in denen keine heißen Gase durch die Löschanlage 12 hindurchgeführt werden, erhält der Speichertank 21 einen Flüssigkeitsüberschuß von etwa 2650 l/min. Dieses Wasser wird vom Oberteil des Speichertankes 21 abgezogen und durch die Rohrleitung 22 zum Umlauftank 23 geführt. Auf diese Weise gelangt während eines Teiles des vollständigen Ofenkreislaufes, vom Beschicken bis zum erneuten Beschicken des Schmelzofens, Flüssigkeit vom Speichertank zum Umlauftank und während des übrigen Zeitraumes wenig oder keine Flüssigkeit durch die Rohrleitung 22.

Wenn die Venturi-Gaswaschanlagemitl7 410 l/min beschickt wird, wird vom Abscheider 16 im wesentlichen die ganze Flüssigkeit abgezogen und zu dem geschlossenen Tank 28 geleitet, da die der Venturi-Gaswaschanlage zugeführten Gase im wesentlichen bereits gesättigt sind. Die Pumpe 32, welche Flüssigkeit von dem geschlossenen Tank 28 abzieht, pumpt eine im wesentlichen gleichbleibende Menge von 8705 l/min zu der Löschanlage 12. Die überschüssige Flüssigkeit wird vom oberen Ende des geschlossenen Tanks durch die Rohrleitung 30 zum Umlauftank 23 abgeführt.

Der Eindicker 25 erhält 6055 l/min in einem gleichmäßigen Zufluß vom Speichertank 21 und scheidet den größten Teil der Feststoffe aus der Flüssigkeit aus. Das vom Eindicker abgegebene Wasser hat eine Feststoff-Konzentration von etwa 200 mg/1.

Daher besteht die dem Umlauftank zugeführte Flüssigkeit aus verschiedenen Zuflüssen mit unterschiedlichen Feststoff-Konzentrationen, die insgesamt eine Zuflußmenge von etwa 17 410 l/min mit einer resultierenden maximalen Feststoff-Konzentration von 5 g/l oder darunter ergeben.

Infolge der Verdunstung des Wassers in der Löschanlage bei Zufuhr von heißen Gasen ist es erforderlich, der Anlage frisches Wasser zuzuführen, dessen Menge der Flüssigkeitsmenge entspricht, die durch Verdunstung beim Abkühlen der heißen Schmelzofengase verlorengegangen ist. Diese Menge schwankt zwischen Null und 2650 l/min in Abhängigkeit von der Wassermenge, die in der Löschanlage verdunstet ist. Der Zufluß von Frischwasser wird durch den Pegelstandsregler 40 in bekannter Bauart gesteuert, der in Abhängigkeit vom Pegelstand im Umlauftank ein Ventil in der Zuleitung 41 betätigt.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Umwälzgeschwindigkeit der Flüssigkeit durch Steuerung der Absauggeschwindigkeiten der Pumpe 32 vom geschlossenen Tank 28 und der Pumpe 42 vom Umlauftank 23 gesteuert. Alle anderen Flüssigkeitszuflüsse werden durch Düsen oder Mundstücke ge- eigneten Querschnitts gesteuert, der so bemessen ist, daß durch die verbindenden Rohrleitungen ein im wesentlichen gleichmäßiger Zufluß auf rechterhalten wird.

Durch diese Anordnung wird der Zufluß von Frischwasser zum Eindicker auf einem gleichmäßigen und geringsten Wert gehalten, wobei das dem Venturi-Gaswäscher 14 zugeführte Wasser gleichzeitig eine verhältnismäßig niedrige Feststoff-Konzentration behält. Für einen stabilisierten Umwälzbetrieb sind lediglich die Pumpe 42 zwischen Umlauftank und Venturi-Gaswäscher und der Zufluß von Frischwasser zum Umlauftank zu regeln.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Waschflüssigkeitsumlauf und -klärung von Gasreinigungsanlagen für heiße, periodisch von einem Schmelzofen abgegebene, staubreiche Gase, die aus einem ersten Gaswäscher zur Abkühlung des Gases und Abscheidung des grobkörnigen Staubs, einem zweiten Gaswäscher zur Auswaschung des feinkörnigen Staubs sowie Absetzbehälter und einem Eindicker bestehen und die eine Kreislaufführung von Waschflüssigkeit nach deren Dekantieren aus den Absetzbehältern zu den Gaswäschern vorsehen, dadurch gekennzeichnet, daß dem ersten Gaswäscher (12) ein Ausfluß- bzw. Abgabetrichter (15) nachgeschaltet ist, der einerseits über eine Rohrleitung (20) mit einem Speichertank (21) und eine sich an diesen anschließende Rohrleitung (24) mit dem Eindicker (25), dem über eine Rohrleitung (34) zur Zuführung einer im wesentlichen von Feststoffen befreiten Flüssigkeit ein Umlauftank (23) nachgeschaltet ist, in Verbindung steht und der andererseits mit dem zweiten Gaswäscher (14) verbunden ist, an den sich ein Absetzbehälter (16) und ein diesem nachgeschalteter Fallwasserbehälter (28) zur Aufnahme der von den Gasen in dem zweiten Gaswäscher (14) abgetrennten Aufschlämmung anschließen, wobei der Fallwasserbehälter (28) über eine Rohrleitung (33) mit zwischengeschalteter Pumpe (32) zur Zuführung eines Flüssigkeitsanteils mit einem verhältnismäßig hohen Feststoffgehalt mit dem ersten Gaswäscher (12) und über eine zweite Rohrleitung (30) zur Zuführung eines weiteren Flüssigkeitsanteils mit einem verhältnismäßig niederen Feststoffgehalt gegenüber dem Feststoffgehalt des durch die Rohrleitung (33) hindurchgeleiteten Flüssigkeitsanteils mit dem Umlauftank (23) verbunden ist, der über eine Rohrleitung (43) mit zwischengeschalteter Pumpe (42) mit dem zweiten Gaswäscher (14) in Verbindung steht.

2. Waschflüssigkeitsumlauf und -klärung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ableitung überschüssiger Flüssigkeit aus dem von dem ersten Gaswäscher (12) abgezogenen Feststoff-Flüssigkeitsgemenge in den Zeiträumen, in denen kein Gasdurchgang stattfindet, der Speichertank (21) über eine Rohrleitung (22) mit dem Umlauftank (23) verbunden ist.

3. Waschflüssigkeitsumlauf- und -klärung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlauftank (23), der Flüssigkeit zum zweiten Gaswäscher (14) abgibt, eine Flüssigkeitszuflußvorrichtung (40, 41) aufweist, durch welche die in dem ersten Gaswäscher (12) durch Verdunstung verlorengegangene Flüssigkeitsmenge ausgleichbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen