DE2749399C2

DE2749399C2 - Vorrichtung zum thermischen Regenerieren von beladenen Adsorbentien

Info

Publication number: DE2749399C2
Application number: DE2749399A
Authority: DE
Inventors: Friedhelm Fröhlich; Stefan Ing.(grad.) 4200 Oberhausen Gramelt; Gerhard Dipl.-Ing. 4630 Bochum Kmoch; Rolf Dr.-Ing. Noack
Original assignee: Deutsche Babcock AG
Current assignee: Deutsche Babcock AG
Priority date: 1977-11-04
Filing date: 1977-11-04
Publication date: 1981-10-15
Also published as: US4224041A; JPS5484878A; GB2007814B; JPS6123009B2; GB2007814A; FR2407742A1; DE2749399A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum thermischen Regenerieren von beladenen Adsorbentien mit Hilfe eines heißen, festen Wärmeträgers, bestehend aus einem Behälter, dessen Kopf mit Zuführungsrohren für das Adsorbens und den Wärmeträger versehen ist und dessen Boden eine Abzugseinrichtung aufweist.

Eine derartige Vorrichtung wird für das Verfahren nach der DE-PS 17 19 554 verwendet. Dieses Verfahren wird für die thermische Regenerierung von Aktivkohleoder Aktivkoksgasgranulat aus der Rauchgasentschwefelung eingesetzt, wobei als Wärmeträger Sand in einer Körnung unter 1 mm verwendet wird. Das Feststoffgemisch bestehend aus dem Adsorbens und dem heißen Sand durchwandert kontinuierlich als Wanderbett den Behälter. Diese Regeneration bringt zwar den Vorteil mit sich, daß das ausgetriebene Desorptionsgas nicht durch Fremdgase verunreinigt wird, jedoch bereitet es gewisse Schwierigkeiten, den Sand und die Adsorbentien homogen zu mischen und einen guten Wärmeübergang zu erreichen.

Bei der thermischen Regenerierung von Adsorbentien in einer ruhenden Schicht, einer Wanderschicht oder einer Wirbelschicht durch Hindurchleiten von heißen Gasen ist zwar der Wärmeübergang besser, jedoch wird das Desorptionsgas durch den Heizgasanteil verdünnt

Die Erfindung wendet sich daher der Regeneration mit Hilfe eines festen Wärmeträgers zu. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiter zu entwickeln, daß der Wärmeübergang vom Wärmeträger auf das Adsorbens

ίο gesteigert und die Vermischung der beiden Komponenten verbessert wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst daß unterhalb der Zuführungsrohre für das Adsorbens und den heißen Sand ein Boden aus Rohren vorgesehen ist der mit einer außerhalb des Behälters vorhandenen Gaszuführungsleitung verbunden und mit Gasaustrittsdüsen versehen ist, wobei die Rohre in einem Abstand verlegt sind, der einem Mehrfachen des Korndurchmessers der Adsorbentien bzw. des Wärmeträgers entspricht

Das durch die Rohre des Bodens eingeblasene Wirbelgas bewirkt eine Auf wirbelung der oberhalb des Bodens vorhandenen Schicht aus Adsorbentien und Wärmeträger. Durch diese Verwirbelung wird eine intensive Durchmischung der Feststoffe und um den Faktor 5 bis 6 höhere Wärmeübergangszahlen gegenüber einem wandernden Bett erreicht.

Um eine Verdünnung zu vermeiden, kann als Wirbelgas das zuvor ausgetriebene Desorptionsgas verwendet werden. Dazu ist in Weiterentwicklung der Erfindung der im Kopf des Behälters vorgesehene Austrittsstutzen für das Desorptionsgas mit der Gaszuführungsleitung zu den Rohren des Bodens verbunden. Das Feststoffgemisch aus Adsorbentien und Wärmeträger wird kontinuierlich mit einer kontrollierten Geschwindigkeit durch den Behälter geführt. Zu diesem Zweck ist oberhalb des Bodens ein Füllstandsmesser vorgesehen, der über einen Regelkreis mit der Abzugseinrichtung elektrisch verbunden ist

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert Die Zeichnung stellt den Längsschnitt durch eine Einrichtung gemäß der Erfindung dar.

Die dargestellte Vorrichtung dient zum thermischen Regenerieren von beladenen kohlenstoffhaltigen Adsorbentien im vorliegenden Fall von Aktivkohle- oder Aktivkoksgranulat aus der Rauchgasentschwefelung mit Hilfe eines festen, heißen Wärmeträgers im vorliegenden Fall von Sand in einer Körnung unter 1 mm. Die erfindungsgemäße Einrichtung kann auch für die thermische Regeneration von anderen als kohlestoffhaltigen Adsorbentien verwendet werden. Die Vorrichtung besteht aus einem innen ausgemauerten Behälter 1, durch dessen Kopf zwei Zuführungsrohre 2 und 3 geführt sind. Die Zuführungsrohre 2, 3 sind konzentrisch angeordnet, wobei durch das innere Zuführungsrohr der Aktivkoks und durch das äußere Zuführungsrohr 3 der Sand aufgegeben wird.

Aktivkoks und Sand wandern als Feststoffgemisch nach unten durch den Behälter 1 und werden durch eine im Boden angeordnete Abzugseinrichtung 4 kontinuierlich abgezogen. Im Behälter 1 bildet sich somit ein Wanderbett aus, das sich auf dem Boden des Behälters 1 abstützt.

Durch die Berührung mit dem heißen Sand wird der Aktivkoks auf Desorptionstemperatur erhitzt und dabei

die im Aktivkoks adsorbierten gasförmigen Bestandteile freigesetzt. Dieses Desorptionsgas tritt aus der Oberfläche der Schüttung aus und wird durch eine Öffnung 5 und einen Austrittsstutzen 6 im Kopf des Behälters 1 abgeführt Vor der Öffnung 5 ist ein Staubabscheider 7 vorgesehen. Nach dem Verlassen des Behälters 1 durchströmt das Desorptionsgas ein Filter 8 und wird über die Leitung 9 einer Weiterverarbeitungsanlage zugeführt

Der Abzugseinrichtung 4 ist eine Siebmaschine 10 nachgeschaltet, auf der der Sand vom Aktivkoks abgetrennt wird. Der desorbierte Aktivkoks wird dem Adsorber der Rauchgasentschwefelungsanlage zugeführt Der Sand gelangt zu einem Erhitzer 11, in dem er mit Hilfe von heißem Inertgas auf die notwendige Temperatur erhitzt wird. Der heiße Sand wird dann übe.- eine Rohrleitung zu dem Zuführungsrohr 3 gefördert

Im oberen Teil des Behälters 1 ist in einem Abstand unterhalb der Zuführungsrohre 2, 3 ein waagerechter Boden 12 aus Rohren 13 angeordnet Die Rohre 13 weisen nach unten gerichtete Gasaustrittsdüsen auf. Sie sind an eins Gaszuführungsleitung 14 angeschlossen, durch die ein Wirbelgas eingeblasen wird. Durch das aus den Düsen austretende Wirbelgas wird eine Verwirbelung der in der Schicht 15 oberhalb des Bodens 12 vorhandenen Feststoffe bewirkt.

Die Rohre 13 des Bodens 12 sind in einem Abstand voneinander verlegt, der einem Mehrfachen des Korndurchmessers des gröberen Feststoffes, im vorlie-

genden Falle des Aktivkokses entspricht Für zylindrische Formlinge aus Aktivkoks mit einem Durchmesser von 9 mm und einer Länge von 9 mm wurde in einem Modellversuch ein Boden aus Rohren verwendet, die einen Durchmesser von 45 mm und einem lichten Abstand von 45 mm voneinander aufwiesen. Durch die Spalten zwischen den Rohren 13 kann das Feststoffgemisch aus der Schicht 15 oberhalb des Bodens 12 durch den Boden 12 hindurchwandern. Die Höhe der Schicht 15 läßt sich somit durch die Abzugseinrichtung 4 regeln.

Der Boden 12 ist von einem Zylinder 16 von kleinerem Durchmesser als der Innendurchmesser des Behälters 1 umgeben. Aus dem Zylinder 16 tritt das Feststoffgemisch in Form einer freien Schüttung aus. Das innere Zuführungsrohr 2 ragt in die Schicht 15 hinein.

Um eine Verdünnung des Desorptionsgases zu vermeiden, wird ein Teilstrom dieses Desorptionsgases als Wirbelgas verwendet Dazu zweigt von der das Desorptionsgas führenden Leitung 9 eine Zweigleitung 17 ab. Diese Zweigleitung 17 ist mit der Gaszuführungsleitung 14 verbunden. Sie enthält ein Gebläse 18 zur Druckerhöhung und ein Absperrventil 19.

Die Höhe der Schicht 15 wird durch einen Füllstandsmesser 20 bestehend aus einem Sender und einem Empfänger gemessen. Die Impulse des Füllstandsmesser 20 werden über einen nur angedeuteten Regelkreis 21 auf den Antrieb der Abzugsvorrichtung 4 übertragen. Auf diese Weise läßt sich die Höhe der Schicht 15 über die Abzugseinrichtung 14 regeln.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum thermischen Regenerieren von beladenen Adsorbentien mit Hilfe eines heißen, festen Wärmeträgers bestehend aus einem Behälter, dessen Kopf mit Zuführungsrohren für das Adsorbens und den Wärmeträger versehen ist und dessen Boden eine Abzugseinrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Zuführungsrohre (2, 3) ein Boden (12) aus Rohren (13) vorgesehen ist, der mit einer außerhalb des Behälters (1) vorhandenen Gaszuführungsleitung (14) verbunden und mit Gasaustrittsdüsen versehen ist, wobei die Rohre (13) in einem Abstand voneinander verlegt sind, der einem Mehrfachen des Korndurchmessers der Adsorbentien bzw. des Wärmeträgers entspricht

2. Vorrichliing nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsdüsen der Rohre (13) nach unten gerichtet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der im Kopf des Behälters (1) vorgesehene Austrittsstutzen (6) für das Desorptionsgas mit der Gaszuführungsleitung (14) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (12) im oberen Teil des Behälters (1) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Bodens (12) ein Füllstandsmesser (20) vorgesehen ist, der über einen Regelkreis (21) mit der Abzugseinrichtung (4) elektrisch verbunden ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführungsrohr (2) für die Adsorbentien in die oberhalb des Bodens (12) eingehaltene Schicht (15) hineinragt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kopf des Behälters (1) vor der Öffnung (5) des Austrittsstutzens (6) für das Desorptionsgas ein Staubabscheider (7) vorgesehen ist.