Alátét és eljárás gázok tisztításához - THERMOSELECT AG
1. Alátét részecskéket és/vagy gáznemű szennyeződéseket tartalmazó gázok tisztítására, házzal (1), amelynek gázbemenet (4) és gázkimenete (5) van, amelyben a gázokat legalább egy mosófolyadékkal permetezett abszorpciós oszlopon vezetik át, ahol: Ezenkívül a mosófolyadékkal működtetett sugárszivattyú (7) van kialakítva, amely az abszorpciós oszloppal sorban van elrendezve a gázáramban és negatív nyomást generál a gázáramban, valamint a vezetőcsőben (6) a sugárszivattyúból (7) kilépő gázkeverékhez és van egy mosófolyadék, amelyet koncentrikusan vesz körül az abszorpciós oszlop, jellemzett, hogy a vezetőcsőnek (6) két koncentrikus hengerből álló kettős köpenye van, amelyek között a mosófolyadék betáplálható a sugárszivattyúba (7), és hogy a vezetőcsőnek (6) van legalább egy oldalsó kimenete a mosófolyadék legalább egy szórófejhez (11) való adagolásához az abszorpciós oszlop biztosított.
1. Az 1. igénypont szerinti alátét, azzal jellemezve, hogy a sugárszivattyú (7) a gázáramban van elrendezve az abszorpciós oszlop előtt.
3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti alátét, azzal jellemezve, hogy a gázok és a mosófolyadék a sugárszivattyú (7) kimeneténél együttáramban, az abszorpciós oszlopban ellenáramban vannak vezetve.
4. Az 1-3. Igénypontok bármelyike szerinti alátét, azzal jellemezve, hogy a gázbemenet (4) és a gázkimenet (5) a vezetőcső (6) ugyanazon végén helyezkedik el.
5. Az 1-4. Igénypontok bármelyike szerinti alátét, azzal jellemezve, hogy a vezetőcső (6) végén a sugárszivattyúval (7) szemben lévő gázáram körülbelül 180 ° -kal elhajtható.
Igénypontok bármelyike szerinti alátét, azzal jellemezve, hogy a vezetőcső (6) vége alatt a sugárszivattyúval (7) szemben van egy gyűjtőtér (15) a szennyeződésekkel megrakott mosófolyadék számára.
Igénypontok bármelyike szerinti alátét, azzal jellemezve, hogy terelőlemezek (14) vannak elrendezve a vezetőcsőben (6) a sugárszivattyúval (7) szemben lévő végén a porelválasztás növelése érdekében.
Igénypontok bármelyike szerinti alátét, azzal jellemezve, hogy az abszorpciós oszlop több csomagoló kosárból (10) áll, amelyek egymás mögött helyezkednek el a gázáramban.
9. Eljárás részecskéket és/vagy gáznemű szennyeződéseket tartalmazó gázok tisztítására, amelyeket a gázokból mosófolyadék segítségével abszorpció útján távolítanak el, az 1-8. Igénypontok legalább egyike szerinti mosógép alkalmazásával, azzal jellemezve, hogy a gázok egymás után a mosófolyadékkal működtetett sugárszivattyún (7) keresztül és a mosófolyadékkal megszórt, megtöltött abszorpciós oszlopon keresztül.
10. A 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a sugárszivattyú (7) negatív nyomást generál a gázáramban, amely legalább kompenzálja a nyomásveszteséget az abszorpciós oszlopban.
11. A 9. vagy 10. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a sugárszivattyú (7) negatív nyomást generál 20-40 mbar tartományban.
12. A 9-11. Igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az abszorpciós oszlopban a nyomásveszteség kevesebb, mint 20 mbar.
13. A 9-12. Igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a sugárszivattyút (7) a mosófolyadék nyomásával körülbelül 4-5 bar működtetjük.
Igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a sugárszivattyún (7) áthaladó mosófolyadék mennyiségét a gázáram kívánt negatív nyomásának megfelelően állítjuk be.
Igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a sugárpumpa (7) és az abszorpciós oszlopon átjutó mosófolyadék mennyiségi aránya körülbelül 2: 1.
A találmány tárgya alátét és eljárás gázok tisztítására az 1., illetve a 9. igénypont preambuluma szerint.
A részecskékkel és/vagy gáz halmazállapotú szennyeződésekkel szennyezett gázok tisztítására szolgáló hagyományos mosók általában csomagoló- vagy érintkezőtestekből álló úgynevezett abszorpciós oszlopokat tartalmaznak, amelyeket mosófolyadékkal hintenek be. Ezekben az abszorpciós oszlopokban intim kapcsolat alakul ki a mosófolyadék és a gázok között, ami nagy hatékonyságú gázszennyeződések abszorpciójához vezet. A mosófolyadék vízből állhat, így csak a felszívódás megy végbe; tartalmazhat azonban olyan reagenseket is, amelyek révén a gáznemű szennyeződések, például kén-szulfid, kén-dioxid, nitrogén-oxidok vagy ammónia környezetkímélő anyagokká alakulnak. Ezeket az abszorpciós oszlopokat rendszerint rendezett vagy rendezetlen tömítésekkel látják el, amelyek egyes szakaszokban vannak felépítve a tartórácsokra. Az egyenletes szórás biztosítása érdekében az oszlopok tetején vannak folyadékelosztók, amelyek gravitációs elosztóként és fúvókák elosztóként egyaránt kialakíthatók.
A DE 100 06 990 A1 és a DE 197 39 154 A1 szerkezetek ismeretesek, amelyeket több sugármosó használ fel a gázok tisztítására.
Ezek az abszorpciós rendszerek például két sugármosóból állnak, amelyek gázútjai sorba vannak kötve, és amelyek kibocsátói fenntartanak egy bizonyos belépő nyomást, amellyel a gázokat beszívják. Mielőtt a légkörbe kiszökne, a gázáramot egy lefelé áramló mosótornyon vezetik át.
A DE 27 55 327 A1 számú szabadalmi leírásból ismert a kén-trioxid vagy a vízgőz gázból történő abszorpciójára szolgáló eszköz, amely egy toronyból áll, amelyben tengelyirányban elrendezett Venturi-cső van, és a torony padlója felett végződik, a sav befecskendező készülékéből a Venturi-cső felső végén, gázáteresztő A Venturi cső alsó vége és a torony fala, valamint a Venturi cső vagy a torony felső végén lévő gázellátó és gázkifúvóka közötti gyűrű alakú térben.
Az ilyen oszlopok hátránya a viszonylag nagy csomagolási magasság és az ebből adódó nagy nyomásveszteség. Ha porszemcsék vannak jelen a gázáramban, ezeket az oszlopokat csak magas karbantartási költségekkel lehet üzemeltetni, mert különben a tömítések rövid működési idő után eltömődnek, és a nyomásveszteség túl nagy lesz.
Elvileg a gázt nem lehet megtisztítani a gázoldali nyomásveszteség nélkül, mert a szükséges nagy tömegátadási együtthatókat csak a gáz és a mosófolyadék közötti nagy relatív sebességnél lehet elérni. Folyékony sugárszivattyúkkal azonban nincs nyomásveszteség, és jó tömegátadási együtthatókat is elérnek. Mindazonáltal nem alkalmasak gáztisztításra, mivel a gáz tartózkodási ideje a mosófolyadékban túl rövid ahhoz, hogy kellően nagy abszorpciót biztosítson. A sugárszivattyú meghosszabbítása nem eredményez javulást, mivel ekkor nagy folyadékcseppek keletkeznek, és ezzel egyidejűleg csökken a gáz és a folyadék közötti relatív sebesség. Mindkét hatás hátrányosan befolyásolja a felszívódást.
Ezért a jelen találmány célja olyan mosógép vagy eljárás kidolgozása olyan részecskék és/vagy gáznemű szennyeződéseket tartalmazó gázok tisztítására, amelyekben a gázokat legalább egy mosófolyadékkal permetezett abszorpciós oszlopon vezetik át, amellyel lehetséges a magas portartalmú és a gázáramlás nyomásvesztesége nélküli gázok tisztítása, miközben nagyfokú hatékonyságot érnek el.
Ezt a célt a találmány szerint az 1. igénypont jellemzőivel rendelkező alátéttel vagy a 9. igénypont jellemzőivel rendelkező eljárással érjük el. A találmány szerinti alátét és a találmány szerinti eljárás előnyös fejlesztése a vonatkozó kapcsolódó igénypontokból származik.
Az a tény, hogy a mosófolyadékkal működtetett sugárszivattyú is rendelkezésre áll, amely az abszorpciós oszloppal sorban van elrendezve a gázáramban és negatív nyomást generál a gázáramban, egyesíti a hagyományos abszorpciós oszlop és a folyadéksugaras szivattyú előnyeit a gáztisztításban. A sugárszivattyú és az abszorpciós oszlop abszorpciós hatásai összeadódnak, míg a sugárszivattyúban keletkező negatív nyomás kompenzálhatja az abszorpciós oszlop nyomásveszteségét, vagy akár nyomásnövekedést is eredményezhet.
A sugárszivattyú előnyösen az abszorpciós oszlop előtti gázáramban van elrendezve, így a porszemcséket a sugárszivattyú nagyrészt eltávolítja a gázáramból, és egy nagyrészt pormentes gázt juttat az abszorpciós oszlopba.
A mosószerkezet előnyösen tartalmaz egy vezetőcsövet a gázok és a sugárszivattyúból kilépő mosófolyadék keverékéhez, amelyet koncentrikusan vesz körül az abszorpciós oszlop, a vezetőcsőnek megfelelően van egy két koncentrikus hengerből álló kettős köpenye, amely között a mosófolyadék a sugárszivattyúhoz vezethető, és Ezenkívül a vezetőcső legalább egy oldalsó kimenettel van ellátva a mosófolyadék betáplálásához az abszorpciós oszlop legalább egy szórófejéhez. Az is előnyös, ha a vezetőcsőnek a sugárszivattyúval szemközti végén lévő gázárama körülbelül 180 ° -kal eltéríthető, és e vég alatt van egy gyűjtőtér a súrolófolyadék számára, amely kilép a vezetőcsőből és az abszorpciós oszlopból, és szennyezett a szennyeződésekkel. Összességében ez egy nagyon kompakt és egyszerűen felépített alátétet eredményez, amelyet alacsony helyigény és alacsony beruházási költségek jellemeznek.
A sugárszivattyú 20-40 mbar közötti vákuumot generálhat, míg az abszorpciós oszlopban a nyomásveszteség 20 mbar alatt tartható. A sugárszivattyún keresztül adagolt mosófolyadék mennyiségének megváltoztatásával a gázáramban keletkező negatív nyomás a kívánt értékre állítható. A hatékony tisztítás érdekében a sugárpumpa és az abszorpciós oszlopon átáramló mosófolyadék mennyiségi arányának körülbelül 2: 1-nek kell lennie.
A találmányt az alábbiakban egy példakénti kiviteli alak alkalmazásával ismertetjük részletesebben. Ez egy függőleges szakasz ábrázolását mutatja az alátéten keresztül.
Az alátétnek van egy hengeres 1 háza, amelyet a végfelületekről egy 2 alap és egy 3 fedél zár le. A 4 gázbemenet és az 5 gázkivezetés egymással szemben helyezkednek el az 1 ház felső végén. A 4 gázbevezetést az 1 ház falán keresztül vezetjük az 1 ház hosszirányában húzódó 6 vezetőcsőbe. Az 5 gázkimenet azonban az 1 ház falán kezdődik .
A 6 vezetőcső két hengerből áll, amelyek koncentrikusak egymással és az 1 házzal, és amelyek kettős köpenyt képeznek üreggel. A 6 vezetőcső a felső végén zárt és az alsó végén nyitott. A 6 vezetőcső két hengerének ürege az alsó végén zárva van, és a felső végén lévő 7 folyékony sugárszivattyú fúvókáiba nyílik. .
A 6 vezetőcső kettős köpenyének ürege az alsó végén egy 8 csatlakozón keresztül egy 9 tápvezetékhez van csatlakoztatva a mosófolyadékhoz. A körülbelül 3-4 bar nyomás alatt álló mosófolyadék felemelkedik a kettős köpenyben, és kilép a 7 folyadéksugár-szivattyú fúvókáiból. Ezek a fúvókák olyan számban és elrendezésben vannak elrendezve, hogy a 6 vezetőcső keresztmetszetén a lehető legegyenletesebb permetezés történjen.
A 6 vezetőcsövet koncentrikusan több gyűrű alakú 10 csomagoló kosár veszi körül, amelyek mindegyike a kettős köpeny és az 1 ház fala közötti távolságra nyúlik. A 10 csomagolókosarak egyenlő távolságonként nettó angeordok és abszorber oszlopot képeznek. Az egyes csomagoló kosarak fölött előnyösen számos kerületi irányban elosztott 11 permetező fúvóka található, amelyeken keresztül a megfelelő 10 töltőkosár teljes felületét szórják. A 11 permetező fúvókák a 6 vezetőcső kettős burkolatának üregéhez vannak csatlakoztatva, úgy, hogy a töltőtesteket permetezzük a mosófolyadékkal.
A 12 cseppleválasztó az abszorpciós oszlop felett helyezkedik el, ezen felül pedig egy további 13 szórófej-elrendezés. Ez vizet permetez a 12 cseppleválasztóra annak tisztítása érdekében a szükséges időközönként.
A 10 csomagolókosarakban a gázt ismét szoros érintkezésbe hozzák a 11 permetezőfúvókákból kilépett friss 11 mosófolyadékkal, így a fennmaradó gáz-szennyeződések is felszívódnak, és a maradék port gravitáció választja el, amely a mosófolyadékkal eléri a 15 gyűjtőteret. A gázban szállított mosófolyadék minden cseppjét eltávolítják a 12 cseppleválasztóban, majd a megtisztított gázt az 5 gázkimeneten keresztül ürítik.
A 10 csomagtartókon átfolyó gáz nyomásvesztesége jóval 20 mbar alatt tartható, így alacsonyabb, mint a 7 folyadéksugár-szivattyú által generált negatív nyomás. Ennek eredményeként a mosó valóban képes leszívni a tisztítandó gázt.
A 15 gyűjtőtér szintellenőrző rendszerrel van ellátva, hogy amikor egy előre meghatározott mennyiségű mosófolyadék összegyűlt, akkor azt egy 16 vezetéken keresztül ki lehet üríteni. Későbbi feldolgozással ezután friss mosófolyadékként visszavezethető a 9. vezetéken keresztül.
A mosógép gyártási költségei alacsonyak, mivel az 1 házon kívül minden folyadékot szállító csövet elhagynak. Ez azt jelenti, hogy az abszorpciós oszlop további acélszerkezet nélkül is felszerelhető. A csővezeték erői egyenletesen oszlanak el a fedélen 3. A ház falának anyaga megerősítése a tartási erők elnyelése érdekében elhagyható. Hasonlóképpen nincs szükség bonyolult konstrukciókra a 11 permetező fúvóka felfüggesztéséhez, mivel ezeket közvetlenül a 6 vezetőcsőre helyezzük.
A karbantartási munkák rendkívül hatékonyan is elvégezhetők. Erre a célra kinyitják a 17 ház peremet az abszorpciós oszlop tetején, a 8 csatlakozó és a 9 betápláló cső közötti 18 csatlakozást feloldják, majd a teljes belső részt egy megfelelő karos eszköz segítségével kihúzzák az 1 házból.