Pračka a postup na čistenie plynov - THERMOSELECT AG
1. Podložka na čistenie plynov, ktoré obsahujú časticové a/alebo plynné nečistoty, s krytom (1), ktorý má prívod (4) plynu a výstup (5) plynu, v ktorom sú plyny vedené cez najmenej jednu absorpčnú kolónu postriekanú premývacou kvapalinou, kde Ďalej je k dispozícii prúdové čerpadlo (7) prevádzkované s premývacou kvapalinou, ktoré je usporiadané v prúde plynu v sérii s absorpčnou kolónou a vytvára podtlak v prúde plynu a vo vodiacej trubici (6) pre zmes plynov vystupujúcich z prúdového čerpadla (7) a je poskytnutá premývacia kvapalina, ktorá je sústredne obklopená absorpčnou kolónou, charakterizovaný, že vodiaca rúrka (6) má dvojitý plášť z dvoch sústredných valcov, medzi ktorými je možné prať kvapalinu na pranie do prúdového čerpadla (7), a že vodiaca rúrka (6) má aspoň jeden bočný výstup na prívod kvapaliny na pranie do najmenej jednej rozprašovacej dýzy (11) je poskytnutá absorpčná kolóna.
1. Podložka podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že prúdové čerpadlo (7) je usporiadané v prúde plynu pred absorpčnou kolónou.
3. Podložka podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúca sa tým, že plyny a čistiaca kvapalina na výstupe z dýzového čerpadla (7) sú vedené súčasne a v absorpčnej kolóne protiprúdovo.
4. Podložka podľa jedného z nárokov 1 až 3, vyznačujúca sa tým, že prívod (4) plynu a výstup (5) plynu sú na rovnakom konci vodiacej rúrky (6).
5. Podložka podľa niektorého z nárokov 1 až 4, vyznačujúca sa tým, že prúd plynu na tryskovom čerpadle (7) na opačnom konci vodiacej rúrky (6) je možné vychýliť asi o 180 °.
6. Podložka podľa niektorého z nárokov 1 až 5, vyznačujúca sa tým, že pod koncom vodiacej rúrky (6) oproti dýzovému čerpadlu (7) je zberný priestor (15) pre premývaciu kvapalinu naplnenú nečistotami.
7. Podložka podľa jedného z nárokov 1 až 6, vyznačujúca sa tým, že vo vodiacej rúrke (6) sú na jej konci oproti dýzovému čerpadlu (7) upravené usmerňovacie plechy (14), ktoré zvyšujú odlučovanie prachu.
8. Podložka podľa jedného z nárokov 1 až 7, vyznačujúca sa tým, že absorpčná kolóna pozostáva z niekoľkých plniacich košov (10), ktoré ležia za sebou v prúde plynu.
9. Spôsob čistenia plynov, ktoré obsahujú časticové a/alebo plynné nečistoty, ktoré sa z plynov odstraňujú pomocou premývacej kvapaliny absorpciou, s použitím premývacej kvapaliny podľa najmenej jedného z nárokov 1 až 8, vyznačujúci sa tým, že plyny sú postupné prúdovým čerpadlom (7) pracujúcim s premývacou kvapalinou a cez naplnenú absorpčnú kolónu posypanú premývacou kvapalinou.
10. Spôsob podľa nároku 9, vyznačujúci sa tým, že dýzové čerpadlo (7) vytvára v prúde plynu podtlak, ktorý aspoň vyrovnáva tlakovú stratu v absorpčnej kolóne.
11. Spôsob podľa nároku 9 alebo 10, vyznačujúci sa tým, že dýzové čerpadlo (7) vytvára podtlak v rozmedzí 20 - 40 mbar.
12. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 9 až 11, vyznačujúci sa tým, že tlaková strata v absorpčnej kolóne je menšia ako 20 mbar.
13. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 9 až 12, vyznačujúci sa tým, že prúdové čerpadlo (7) je prevádzkované s tlakom premývacej kvapaliny asi 4 až 5 barov.
14. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 9 až 13, vyznačujúci sa tým, že množstvo premývacej kvapaliny prechádzajúcej prúdovým čerpadlom (7) sa nastavuje podľa požadovaného podtlaku v prúde plynu.
15. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 9 až 14, vyznačujúci sa tým, že kvantitatívny pomer premývacej kvapaliny prechádzajúcej prúdovým čerpadlom (7) k premývacej kvapaline prechádzajúcej absorpčnou kolónou je približne 2: 1.
Vynález sa týka práčky a spôsobu čistenia plynov podľa predvýznakovej časti nárokov 1 a 9.
Bežné práčky plynu na čistenie plynov kontaminovaných časticami a/alebo plynnými nečistotami zvyčajne obsahujú takzvané absorpčné kolóny vyrobené z tesniacich alebo kontaktných telies, ktoré sú posypané čistiacou kvapalinou. V týchto absorpčných kolónach je nadviazaný úzky kontakt medzi premývacou kvapalinou a plynmi, čo vedie k absorpcii plynných nečistôt s vysokou účinnosťou. Premývacia kvapalina môže pozostávať z vody, takže dôjde iba k absorpcii; Môže však tiež obsahovať reaktanty, pomocou ktorých sa plynné nečistoty, napríklad sírovodík, oxid siričitý, oxidy dusíka alebo amoniak, menia na látky kompatibilné s životným prostredím. Tieto absorpčné kolóny sú zvyčajne vybavené objednanými alebo neusporiadanými náplňami, ktoré sú v jednotlivých sekciách zostavené na nosných roštoch. Na zabezpečenie rovnomerného postrekovania sú v hornej časti týchto stĺpov umiestnené rozdeľovače kvapalín, ktoré môžu byť konštruované ako gravitačné rozdeľovače aj ako rozdeľovače trysiek.
Z DE 100 06 990 Al a DE 197 39 154 Al sú známe štruktúry, ktoré sa používajú na čistenie plynov niekoľkými prúdovými práčkami.
Tieto absorpčné systémy pozostávajú napríklad z dvoch prúdových práčok plynu, ktorých dráhy plynu sú spojené do série a ktorých žiariče udržiavajú určitý vstupný tlak, ktorým sú plyny nasávané. Predtým, ako unikne do atmosféry, prúd plynu prechádza pod čistiacou vežou po prúde.
Z DE 27 55 327 Al je známe zariadenie na absorpciu oxidu siričitého alebo vodnej pary z plynu, ktoré pozostáva z veže, v ktorej je axiálne usporiadaná Venturiho trubica a končí nad podlahou veže, vstrekovacieho zariadenia pre kyselinu na hornom konci Venturiho trubice, priepustného pre plyn Doska v prstencovom priestore medzi spodným koncom Venturiho trubice a stenou veže a dýzou na prívod a odvod plynu na hornom konci Venturiho trubice alebo veže.
Nevýhodou takýchto kolón je relatívne veľká výška náplne a z toho vyplývajúce veľké tlakové straty. Ak sú v prúde plynu prítomné častice prachu, je možné tieto kolóny prevádzkovať iba s vysokými nákladmi na údržbu, pretože inak by sa upchatie upchalo po krátkej dobe prevádzky a tlaková strata by bola príliš veľká.
V zásade nie je možné plyn vyčistiť bez straty tlaku na strane plynu, pretože požadované vysoké koeficienty prenosu hmoty sa dosahujú iba pri vysokých relatívnych rýchlostiach medzi plynom a premývacou kvapalinou. U čerpadiel s kvapalinovým lúčom však nedochádza k žiadnym stratám tlaku a dosahujú sa tiež dobré koeficienty prenosu hmoty. Nie sú však vhodné na čistenie plynom, pretože doba zotrvania plynu v premývacej kvapaline je príliš krátka na to, aby umožnila dostatočne vysokú absorpciu. Predĺženie prúdového čerpadla neprináša nijaké zlepšenie, pretože sa potom tvoria veľké kvapôčky kvapaliny a súčasne klesá relatívna rýchlosť medzi plynom a kvapalinou. Oba tieto účinky majú nepriaznivý vplyv na absorpciu.
[0007] Úlohou predloženého vynálezu je preto poskytnúť práčku alebo spôsob čistenia plynov, ktoré obsahujú časticové a/alebo plynné nečistoty, pri ktorých sú plyny vedené cez najmenej jednu absorpčnú kolónu postriekanú premývacou kvapalinou, s ktorou je možné je čistenie plynov s vysokým obsahom prachu a bez straty tlaku v prúde plynov pri dosahovaní vysokého stupňa účinnosti.
Tento cieľ sa podľa vynálezu dosiahne podložkou so znakmi nároku 1 alebo spôsobom so znakmi nároku 9. Výhodné uskutočnenia podložky podľa vynálezu a spôsobu podľa vynálezu vyplývajú z príslušných súvisiacich závislých nárokov.
Skutočnosť, že je tiež poskytnuté prúdové čerpadlo prevádzkované s premývacou kvapalinou, ktoré je usporiadané v prúde plynu v sérii s absorpčnou kolónou a vytvára podtlak v prúde plynu, spája výhody konvenčnej absorpčnej kolóny a kvapalinového lúčového čerpadla pri čistení plynu. Absorpčné účinky tryskovej pumpy a absorpčnej kolóny sa sčítajú, zatiaľ čo podtlak generovaný v tryskovej pumpe môže kompenzovať tlakovú stratu v absorpčnej kolóne alebo dokonca celkovo poskytnúť zvýšenie tlaku.
Tryskové čerpadlo je výhodne usporiadané v prúde plynu pred absorpčnou kolónou, takže prachové častice sú z prúdu plynu do značnej miery odstraňované prúdovým čerpadlom a do absorpčnej kolóny je privádzaný plyn z väčšej časti bez prachu.
Pračka prednostne obsahuje vodiacu trubicu pre zmes plynov a premývacej kvapaliny vystupujúcej z prúdového čerpadla, ktorá je sústredne obklopená absorpčnou kolónou, pričom vodiaca rúrka má účelne dvojitý plášť z dvoch sústredných valcov, medzi ktorými je možné privádzať premývaciu kvapalinu do prúdového čerpadla, a Ďalej je vodiaca rúrka opatrená najmenej jedným bočným výstupom na dodávanie premývacej kvapaliny do najmenej jednej rozprašovacej dýzy absorpčnej kolóny. Je tiež výhodné, keď je možné prúd plynu na konci vodiacej rúrky oproti dýzovému čerpadlu vychýliť asi o 180 ° a pod týmto koncom je zberný priestor pre čistiacu kvapalinu, ktorý vychádza z vodiacej rúrky a absorpčnej kolóny a je znečistený nečistotami. Celkovo to dáva veľmi kompaktnú a jednoducho konštruovanú podložku, ktorá sa vyznačuje malými rozmermi a nízkymi investičnými nákladmi.
Tryskovým čerpadlom môže byť vytvárané vákuum v rozmedzí 20 - 40 mbar, zatiaľ čo tlaková strata v absorpčnej kolóne môže byť udržiavaná pod 20 mbar. Zmenou množstva premývacej kvapaliny privádzanej prúdovým čerpadlom je možné nastaviť podtlak generovaný v prúde plynu na požadovanú hodnotu. Kvôli efektívnemu čisteniu by mal byť kvantitatívny pomer premývacej kvapaliny prechádzajúcej prúdovým čerpadlom k premývacej kvapaline prechádzajúcej absorpčnou kolónou asi 2: 1.
Vynález je ďalej vysvetlený podrobnejšie pomocou príkladu uskutočnenia zobrazeného na obrázku. Toto zobrazuje znázornenie vertikálneho rezu podložkou.
Podložka má valcovité puzdro 1, ktoré je na čelných stranách uzavreté základňou 2 a krytom 3. Prívod 4 plynu a výstup 5 plynu sú umiestnené oproti sebe na hornom konci krytu 1. Prívod 4 plynu je vedený cez stenu krytu 1 do vodiacej rúrky 6 prebiehajúcej v pozdĺžnom smere krytu 1. Na druhej strane výstup plynu 5 začína v stene krytu 1 .
Vodiaca rúrka 6 pozostáva z dvoch valcov, ktoré sú sústredné voči sebe navzájom a s puzdrom 1 a ktoré tvoria dvojitý plášť s dutinou medzi nimi. Vodiaca rúrka 6 je na hornom konci uzavretá a na dolnom konci otvorená. Dutina medzi dvoma valcami vodiacej rúrky 6 je na spodnom konci uzavretá a ústi do dýz čerpadla 7 kvapalného prúdu na hornom konci .
Dutina dvojitého plášťa vodiacej rúrky 6 je spojená na spodnom konci cez konektor 8 s prívodným potrubím 9 na pranie kvapaliny. Pracia kvapalina, ktorá je pod tlakom približne 3 až 4 bar, stúpa v dvojitom plášti smerom hore a vystupuje z dýz čerpadla 7 kvapaliny. Tieto dýzy sú usporiadané v takom počte a usporiadaní, aby sa po priereze vodiacej rúrky 6 uskutočňoval čo možno najrovnomernejší postrek.
Vodiaca rúrka 6 je sústredne obklopená množstvom prstencových tesniacich košov 10, z ktorých každý sa rozprestiera po vzdialenosti medzi dvojitým plášťom a stenou krytu 1. Tesniace koše 10 sú čisté siete v rovnakých vzájomných vzdialenostiach a tvoria absorpčný stĺpec. Viaceré rozprašovacie dýzy 11 rozmiestnené v obvodovom smere, ktorými je zavlažovaný celý povrch príslušnej baliacej klietky 10, sú s výhodou umiestnené nad každým baliacim košom. Rozprašovacie dýzy 11 sú spojené s dutinou dvojitého plášťa vodiacej rúrky 6, takže plniace telesá sú striekané umývacou kvapalinou.
Oddeľovač 12 kvapiek je umiestnený nad absorpčnou kolónou a ďalšie usporiadanie 13 rozprašovacej dýzy nad ním. Toto rozstrekuje vodu na odlučovač 12 kvapiek, aby sa vyčistila v požadovaných časových intervaloch.
V plniacich košoch 10 sa plyn opäť dostáva do bezprostredného kontaktu s čerstvou premývacou kvapalinou 11, ktorá unikla z rozprašovacích dýz 11, takže sa absorbujú aj zvyšné plynné nečistoty a zvyškový prach sa oddelí gravitáciou, ktorá sa dostane do zberného priestoru 15 s premývacou kvapalinou. Akékoľvek kvapky premývacej kvapaliny, ktoré sú nesené spolu s plynom, sa odstránia v odlučovači kvapiek 12 a vyčistený plyn sa potom odvádza cez výstup 5 plynu.
Tlaková strata plynu, ktorý prúdi cez obalové koše 10, sa môže udržiavať na hodnote výrazne pod 20 mbar, takže je nižšia ako podtlak vytváraný prúdovým čerpadlom 7 kvapaliny. Vďaka tomu je práčka skutočne schopná nasávať plyn, ktorý sa má vyčistiť.
Zberný priestor 15 je vybavený systémom monitorovania hladiny, takže keď sa nazhromaždí vopred určené množstvo premývacej kvapaliny, môže sa vyprázdniť potrubím 16. Následným spracovaním sa potom môže potrubím 9 privádzať späť ako čerstvá premývacia kvapalina.
Výrobné náklady na práčku sú nízke, pretože sú vynechané všetky potrubia nesúce kvapalinu mimo krytu 1. To znamená, že absorpčný stĺp môže byť inštalovaný bez ďalšej oceľovej konštrukcie. Sila potrubia je rovnomerne rozložená po kryte 3. Možno vynechať materiálové výstuhy steny krytu, aby sa absorbovali prípadné prídržné sily. Rovnako nie sú potrebné nijaké zložité konštrukcie na zavesenie rozprašovacej dýzy 11, pretože sú umiestnené priamo na vodiacej rúre 6.
Údržbové práce je možné vykonávať aj mimoriadne efektívne. Za týmto účelom sa príruba 17 krytu na hlave absorpčného stĺpca otvorí, spojenie 18 medzi dýzou 8 a prívodným potrubím 9 sa uvoľní a potom sa celá vnútorná časť vytiahne nahor z puzdra 1 pomocou vhodného pákového zariadenia.