DE19716877C1 - Verfahren zur adsorptiven Abgasreinigung - Google Patents
Verfahren zur adsorptiven AbgasreinigungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reinigung
von mit organischen Schadstoffen beladener Abluft nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie hat auch eine Anlage zur
Durchführung dieses Verfahrens zum Gegenstand.
Ein derartiges Verfahren bzw. eine derartige Anlage sind
aus WO 95/01827 bekannt. Die Abluft mit den desorbierten
Schadstoffen wird dabei nach einer Ausführungsform der be
kannten Anlage der Nachverbrennungsanlage über einen Wärme
tauscher zugeführt, der von der Brennkammerluft erwärmt
wird. Die Brennkammerluft wird damit abgekühlt, bevor sie
mit der aus dem zylindrischen Körper austretenden erwärmten
Kühlluft zur Bildung der Heißluft vermischt wird. Nach ei
ner anderen Ausführungsform der bekannten Anlage mit einer
regenerativen Nachverbrennungsanlage wird das aus der Nach
verbrennungsanlage austretende Reingas mit der aus dem zy
lindrischen Körper austretenden erwärmten Kühlluft zur Bil
dung der Heißluft vermischt.
Bei der bekannten Anlage wird damit die Heißluft zwischen
dem zylindrischen Körper und der jeweiligen Nachverbren
nungsanlage im Kreislauf geführt. Das heißt, der Hauptteil
der Feuchtigkeit, der aus dem Adsorptionsmittel des zylin
drischen Körpers mit der heißen Desorptionsluft ausgetrie
en wird, wird nachverbrannt, aber dann dem zylindrischen
Körper als heiße Desorptionsluft wieder zugeführt, wodurch
sich der Feuchtigkeitsgehalt immer mehr anreichert, was ei
ne Verschlechterung der Adsorption und eine Korrosion durch
Taupunktsunterschreitung zur Folge hätte.
Bei der bekannten Anlage wird daher die zu reinigende Ab
luft mit einer Kühleinrichtung abgekühlt, bevor sie dem zy
lindrischen Körper zugeführt wird. Um die gekühlte Abluft
wieder auf eine für die Adsorption geeignete Temperatur zu
erwärmen, wird ihr vor Eintritt in den zylindrischen Körper
ein Teil der im Wärmetauscher erwärmten Luft bzw. der aus
der Nachverbrennungskammer austretenden erwärmten Reinluft
zugeführt. Bei der Ausführungsform mit dem Wärmetauscher
liegt der thermische Gesamtenergiebedarf der bekannten An
lage bei etwa 150 kW pro 10.000 Nm3/h zu reinigendes Abgas.
Damit die Kühlwirkung ausreicht, muß der Kühlluftstrom an
nähernd den gleichen Durchsatz wie der heiße Desorpti
onsstrom erreichen. Bei einem Zeolith als Adsorptionsmittel
muß die heiße Desorptionsluft auf mindestens 160°C aufge
heizt werden. Um bei der Ausführungsform der bekannten An
lage mit der Nachverbrennungskammer die Kühlluft von 50°C
auf 160°C aufzuheizen, müßten jedoch 75% Luftanteil mit
206°C aus der Nachverbrennungskammer zugemischt werden. Ein
so hoher heißer Luftanteil steht jedoch nach dieser Ausfüh
rungsform gar nicht zur Verfügung. Aber auch bei der Aus
führungsform der bekannten Anlage mit dem Wärmetauscher
wird ein wesentlich größerer Anteil Heißluft als Kühlluft
und damit ein für die praktische Ausführung nachteiliges
Mischungsverhältnis benötigt.
Bei einer solchen Reinigungsanlage wird mehr als die Hälfte
des Querschnitts des das Adsorptionsmittel enthaltenden zy
lindrischen Körpers vom verunreinigten Abgas durchströmt,
während in ein kleineres Segment die Heißluft zur Desorpti
on der absorbierten Schadstoffe strömt. Durch die Drehung
des zylindrischen Körpers und der sektorförmigen Anschlüsse
zur Zufuhr und Abfuhr der einzelnen Gase zu und von dem
Körper relativ zueinander wird ein kontinuierlicher Betrieb
ermöglicht. Das heißt, bei der Reinigungsanlage kann sich
der zylindrische Körper drehen, während sich die sektorför
migen Anschlüsse nicht bewegen oder es können sich die An
schlüsse drehen, während der zylindrische Körper gehäuse
fest angeordnet ist, wie z. B. in DE 43 15 578 A1 beschrie
ben.
Ferner sind sogenannte regenerative thermische Nachverbren
nungsanlagen bekannt, bei denen wenigstens zwei mit Wärme
speichermassen gefüllten Kammern, die über eine Brennkammer
verbunden sind, im Wechsel die Abluft mit den organischen
Schadstoffen zugeführt wird. Durch die Wärmespeichermasse
der Kammer, die beim vorherigen Zyklus aufgeheizt worden
ist, wird die zu reinigende Abluft vorerhitzt, bevor sie in
die Brennkammer eintritt (DE 29 51 525 A1, EP 0 472 605
B1). Wenn sie eine geringe Konzentration in der zu reini
genden Abluft aufweisen, können die organischen Schadstoffe
mit einem Absorptionsmittel und anschließender Desorption
vor Zufuhr zur regenerativen thermischen Nachverbrennungs
anlage aufkonzentriert werden (US 5,297,954).
Aufgabe der Erfindung ist es, den Gesamtenergiebedarf einer
solchen Anlage ohne Beeinträchtigung des hohen Reinigungs
wirkungsgrades und ohne Erhöhung des apparativen Aufwandes
wesentlich zu verringern.
Dies wird erfindungsgemäß mit dem im Anspruch 1 gekenn
zeichneten Verfahren bzw. der im Anspruch 8 gekennzeichne
ten Anlage erreicht. In den Unteransprüchen sind vorteil
hafte Ausgestaltungen des Verfahrens und der Anlage wieder
gegeben.
Nach der Erfindung wird die Abluft mit den desorbierten
Schadstoffen einer Nachverbrennungsanlage zugeführt, die
zwei über die Brennkammer verbundene, mit einer Wärmespei
chermasse gefüllte Kammern aufweist, wobei im Wechsel einer
Kammer die Abluft mit den desorbierten Schadstoffen zuge
führt, während von der anderen Kammer Reinluft abgezogen
wird. Von der Brennkammer der Nachverbrennungsanlage wird
ein Teil der Brennkammerluft, der eine Temperatur von 700°C
bis 900°C, insbesondere ca. 800°C aufweist, abgezogen und
direkt mit der erwärmten Kühlluft zur Bildung der Heißluft
vermischt, mit der die im zylindrischen Körper adsorbierten
Schadstoffe desorbiert werden.
Der größte Teil der Brennkammerluft verläßt damit die Nach
verbrennungsanlage als Reingas mit niedriger Temperatur.
Das Mischungsverhältnis der erwärmten Kühlluft zu der auf
700°C bis 900°C heißen Brennkammerluft liegt vorzugsweise
zwischen 3 und 10 Gewichtsteilen Kühlluft, vorzugsweise 4
als 6 Gewichtsteilen Kühlluft pro 1 Gewichtsteil 700°C bis
900°C heißer Brennkammerluft. Das heißt, der von der Brenn
kammer abgezogene Teilstrom der Brennkammerluft zur Bildung
des Heißgases beträgt 1/3 bis 1/10, vorzugsweise 1/4 bis
1/6 der gesamten Brennkammerluft der Nachverbrennungsanla
ge. Damit werden 2/3 bis 9/10 bzw. vorzugsweise 3/4 bis 5/6
der Brennkammerluft in der Nachverbrennungsanlage zur Er
wärmung der Wärmespeichermasse verwendet, bevor sie die
Nachverbrennungsanlage als auf weniger als 100°C gekühlte
Reinluft verlassen.
Damit wird erfindungsgemäß der Energieverbrauch der Gesamt
anlage um ca. 60% gegenüber der herkömmlichen Anlage ver
ringert. Als Kühlluft wird aus der zu reinigenden, mit or
ganischen Schadstoffen beladenen Abluft ein Teilstrom von
vorzugsweise 5% bis 20% zur Kühlung des gerade desorbierten
Sektors des zylindrischen Körpers abgezweigt. Das heißt,
der Durchsatz der Abluft mit den desorbierten Schadstoffen
in der Nachverbrennungsanlage beträgt 5 bis 20 Gewichts-%
des Durchsatzes der zu reinigenden Abluft, die durch den
zylindrischen Körper hindurchtritt.
Die erfindungsgemäß verwendete adsorptive Reinigungsanlage
kann eine herkömmliche adsorptive Reinigungsanlage mit ei
nem solchen mit einem Adsorptionsmittel gefüllten zylindri
schen Körper sein, wobei sich die Anschlüsse zum Eintritt
und Austritt der Gase einerseits und der Körper anderer
seits relativ zueinander drehen.
Der zylindrische Körper weist vorzugsweise auf beiden Sei
ten luftdurchlässige Stirnwände und zwischen beiden Stirn
wänden eine Vielzahl von radial verlaufenden Zwischenwänden
auf und die Anschlüsse zum Eintritt der zu reinigenden Ab
luft und zum Austritt der Reinluft, zum Eintritt der Heiß
luft und zum Austritt der Abluft mit den desorbierten
Schadstoffen sowie zum Durchtritt der Kühlluft durch den
zylindrischen Körper sind als zur Rotationsachse konzentri
sche an den Stirnwänden angeordnete Kreissegmente ausgebil
det. Die Anschlüsse zum Eintritt des der zu reinigenden Ab
luft und zum Austritt der Reinluft, zum Eintritt der Heiß
luft und zum Austritt der Abluft mit den desorbierten
Schadstoffen, sowie zum Durchtritt der Kühlluft liegen sich
auf beiden Seiten des zylindrischen Körpers genau gegen
über. Die Anschlüsse zum Eintritt der zu reinigenden Abluft
und zum Eintritt der Kühlluft sowie zum Austritt der Abluft
mit den desorbierten Schadstoffen sind dabei auf einer Sei
te des zylindrischen Körpers und die Anschlüsse zum Aus
tritt der Reinluft, zum Eintritt der Heißluft und zum Aus
tritt der erwärmten Kühlluft auf der anderen Seite des zy
lindrischen Körpers angeordnet.
Die erfindungsgemäß verwendete Nachverbrennungsanlage ist
vorzugsweise entsprechend der deutschen Patentanmeldung
196 43 821.7 ausgebildet, auf die vollinhaltlich Bezug ge
nommen wird.
Wenn der einen Kammer der Nachverbrennungsanlage Abluft mit
den desorbierten Schadstoffen zugeführt wird, während von
der anderen Kammer die Reinluft abgezogen wird, ist, wenn
die Kammern gewechselt werden, um der anderen Kammer Abluft
mit den desorbierten Schadstoffen zuzuführen bzw. von der
einen Kammer Reingas abzuziehen, die Kammer, der Abluft mit
den desorbierten Schadstoffen zugeführt worden ist, mit
dieser Abluft gefüllt, die dann in die Reingasleitung
strömt, wenn diese an diese Kammer angeschlossen wird. Auf
diese Weise würde in die Reingasleitung wenigstens eine
Kammerfüllung Abluft mit desorbierten Schadstoffen strömen.
Um dies zu verhindern, wird erfindungsgemäß der Kammer, der
Abluft mit den desorbierten Schadstoffen zugeführt worden
ist, erwärmte Kühlluft zugeführt, bevor von ihr Reinluft
abgezogen wird. Die erwärmte Kühlluft verdrängt damit die
Schadstoffe aus dieser Kammer in die Brennkammer, wo sie
verbrannt werden. Wenn die Kammer nunmehr an die Reingas
leitung angeschlossen und die Strömungsrichtung in der
Nachverbrennungsanlage umgekehrt wird, tritt lediglich et
was Kühlluft, also etwas von der mit Schadstoffen wesent
lich weniger beladenen zu reinigenden Abluft in die Rein
gasleitung bei jedem Strömungswechsel ein. Das Spülen der
Kammern mit Kühlluft erfolgt vorzugsweise nicht länger als
5 Sekunden.
Zum Spülen der Kammern mit Kühlluft ist die Schadstoffzu
fuhrleitung, in der die Abluft mit den desorbierten Schad
stoffen zu der Nachverbrennungsanlage strömt, mit der Heiß
gaszufuhrleitung, mit der das Heißgas dem zylindrischen
Körper zugeführt wird, über eine Bypass-Leitung verbunden,
wobei zum Sperren der Zufuhr von Abluft mit desorbierten
Schadstoffen aus dem zylindrischen Körper und zur Zufuhr
von Heißgas aus der Heißgaszufuhrleitung entsprechende Ab
sperrorgane vorgesehen sind.
Um die Druckverhältnisse am zylindrischen Körper konstant
zu halten, ist vorzugsweise ein eigenes Gebläse zur Absau
gung der Kühlluft von dem zylindrischen Körper vorgesehen.
Das Adsorptionsmittel, mit dem der zylindrische Körper ge
füllt ist, ist vorzugsweise ein hydrophober Zeolith. Auch
hat sich ein Gemisch aus Zeolith, insbesondere einem hydro
phoben Zeolith, mit Aktivkohle als geeignet erwiesen. Der
hydrophobe Zeolith besteht typischerweise aus 90 bis 97
Gew.-% SiO2, 2 bis 10 Gew.-% Al2O3 und < 1% Na. Falls ein
Gemisch aus Zeolith und Aktivkohle verwendet wird, beträgt
das Mischungsverhältnis vorzugsweise 50 bis 90 Gew.-% Zeo
lith und 10 bis 50 Gew.-% Aktivkohle.
Nachstehend ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Anlage anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht der Gesamtanlage;
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Nachverbrennungsanlage;
und
Fig. 3 schematisch das Hauptabsperrorgan der Nachverbren
nungsanlage in perspektivischer Darstellung mit
weggenommener Seitenwand an dem Gasabfuhrkanal und
weggenommener Stirnwand an dem Gehäuse des Hauptab
sperrorgans.
Gemäß Fig. 1 besteht die Anlage aus einer adsorptiven Rei
nigungsanlage 1 und einer Nachverbrennungsanlage 2.
Die adsorptive Reinigungsanlage 1 weist einen zylindrischen
Körper 3 auf, der mit einem Adsorptionsmittel gefüllt ist
und um die Achse 4 von einem nicht dargestellten Motor in
Umdrehung gesetzt wird.
Dem zylindrischen Körper 3 wird über eine Rohgasleitung 5
die zu reinigende Abluft zugeführt. Dazu ist ein nicht dar
gestellter Anschluß vorgesehen, der eine der Adsorptionszo
ne 6 entsprechende Kreissegmentform aufweist, wobei der
Randbereich des Anschlusses mit einer Dichtung gegenüber
der Seitenwand 7 des Körpers 3 abgedichtet ist, welche gas
durchlässig ausgebildet ist.
Ein entsprechender segmentförmiger Anschluß im Bereich der
Adsorptionszone 6 ist gegenüberliegend, also an der anderen
Seitenwand 8 des zylindrischen Körpers 3 angeordnet, welche
gleichfalls gasdurchlässig ausgebildet ist. An diesen An
schluß, der gleichfalls gegenüber der Seitenwand 8 abge
dichtet ist, ist die Reingasleitung 9 angeschlossen, in der
ein Sauggebläse 10 angeordnet ist, und die zu einem Kamin
11 führt.
In der Rohgasleitung 5 ist ein Vorfilter 12 vorgesehen, um
für den zylindrischen Körper 3 schädliche Partikel abzu
scheiden. Nach dem Vorfilter 12 ist an die Rohgasleitung 5
eine Kühlluftzufuhrleitung 13 angeschlossen, die zu einem
nicht dargestellten Anschluß führt, der eine der Kühlzone
14 entsprechende Kreissegmentform aufweist und gegenüber
der Seitenwand 7 des Körpers 3 abgedichtet ist. Ein ent
sprechender segmentförmiger Anschluß ist im Bereich der
Kühlzone 14 an der anderen Seitenwand 8 des zylindrischen
Körpers 3 angeordnet und gegenüber derselben abgedichtet.
An diesen Anschluß ist die Kühlluftabfuhrleitung 15 ange
schlossen, die zu einer Mischkammer 16 führt. In der Kühl
luftabfuhrleitung 15 ist ein Sauggebläse 17 vorgesehen.
Von der Mischkammer 16 führt eine Heißgaszufuhrleitung 18
zu einem nicht dargestellten Anschluß an der Seitenwand 8
des zylindrischen Körpers 3, der eine der Desorptionszone
19 entsprechende Kreissegmentform aufweist und gegenüber
der Seitenwand 8 abgedichtet ist. Ein entsprechender nicht
dargestellter segmentförmiger Anschluß ist im Bereich der
Desorptionszone 19 an der anderen Seitenwand 7 des zylin
drischen Körpers 3 angeordnet und gegenüber der Seitenwand
8 abgedichtet. An den Anschluß an der Seitenwand 7 im Be
reich der Desorptionszone 19 ist eine Schadstoffleitung 20
angeschlossen. Während sich der zylindrische Körper 3
dreht, stehen die Anschlüsse zum Eintritt der zu reinigen
den Luft und zum Austritt der Reinluft, zum Eintritt der
Heißluft zur Desorption und zum Austritt der Abluft mit den
desorbierten Schadstoffen sowie zum Durchtritt der Kühlluft
fest.
Die Nachverbrennungsanlage 2 weist zwei über eine Brennkam
mer 21 mit einem Brenner 22 verbundene Kammern 25, 26 auf,
die mit Wärmespeichermassen 24 versehen sind, welche ent
sprechend EP 0 472 605 B1 ausgebildet sein können, auf die
vollinhaltlich Bezug genommen wird.
Jede Kammer 25, 26 ist über ein Ventil 27, 28 mit der
Schadstoffleitung 20 und über ein Ventil 29, 30 mit der
Reingasleitung 31 der Nachverbrennungsanlage 2 verbunden,
die nach dem Gebläse 10 in die Reingasleitung 9 der adsorp
tiven Reinigungsanlage 1 mündet.
Von der Brennkammer 21 wird über eine Brennkammerluftab
fuhrleitung 33 ein Teilstrom der 700 bis 900°C heißen
Brennkammerluft von der Brennkammer 21 abgezogen und der
Mischkammer 16 zugeführt. Das Verhältnis der über die Lei
tung 33 der Mischkammer 16 zugeführten Brennkammerluft zu
der über die Kühlluftabfuhrleitung 15 zugeführten erwärmten
Kühlluft wird über ein Regelventil 34 in der Brennkammerab
fuhrleitung 33 eingestellt.
Zwischen der Heißluftzufuhrleitung 18 und der Schad
stoffleitung 20 ist eine Bypassleitung 35 vorgesehen, die
an die Schadstoffleitung 20 mit einem Dreiwegeventil 36 an
geschlossen ist. Nach dem Dreiwegeventil 36 ist in der
Schadstoffleitung 20 ein Sauggebläse 37 angeordnet.
Die Anlage funktioniert folgendermaßen. Die mit Schadstof
fen belastete Abluft wird über die Rohgasleitung 5 der Ad
sorptionszone 6 des zylindrischen Körpers 3 zugeführt, in
der die Schadstoffe adsorbiert werden. Die gereinigte Ab
luft strömt über die Reingasleitung 9 in den Kamin 11.
Der zylindrische Körper 3 dreht sich entsprechend dem Pfeil
38 um die Achse 4, so dass das mit Schadstoffen beladene
Adsorptionsmittel in dem zylindrischen Körper 3 von der Ad
sorptionszone 6 in die Desorptionszone 19 gedreht wird,
während die Desorptionszone 19 in die Kühlzone 14 und die
Kühlzone in die Adsorptionszone 6 gelangt, um erneut Schad
stoffe aus der zu reinigenden Abluft zu adsorbieren.
Aus der Rohrgasleitung 5 wird ein Teilstrom von 5 bis 20%
der zu reinigenden Abluft als Kühlluft über die Kühlluftab
fuhrleitung 15 abgezweigt, um die gerade mit Heißluft aus
der Heißluftzufuhrleitung 18 desorbierte Desorptionszone 19
zu kühlen. Nach Durchströmen der Kühlzone 14 wird die dann
erwärmte Kühlluft über die Kühlluftabfuhrleitung 15 mit dem
Gebläse 17 in die Mischkammer 16 gedrückt, wo sie mit einer
kleinen Menge 700 bis 900°C heißer Brennkammerluft über die
Brennkammerluftabfuhrleitung 33, geregelt über das Regel
ventil 34, in einem Mischungsverhältnis von beispielsweise
5 Gew.-Teilen Kühlluft zu 1 Gew.-Teil heißer Brennkammer
luft zu Heißluft gemischt wird, die über die Heißluftzu
fuhrleitung 18 der Desorptionszone 19 zugeführt wird, um
aus dieser die Schadstoffe auszutreiben. Das heißt, erfin
dungsgemäß ist der Anteil der Kühlluft um ein Vielfaches,
beispielsweise Fünffaches größer als der Anteil der Heiß
luft, wodurch eine einwandfreie Kühlung erreicht wird. Da
mit wird sichergestellt, dass das Verhältnis der Heißluft
zur Kühlluft 1,0 bis 1,5, insbesondere 1,1 bis 1,33 nicht
übersteigt. Zugleich wird nur ein geringer Anteil der
Brennkammerluft von z. B. 1/6 der zugeführten Kühlluft der
Mischkammer 16 zugeführt, wodurch eine Überladung mit Was
serdampf und damit eine Korrosionsgefahr und Beeinträchti
gung der Adsorptionsfähigkeit des Adsorptionsmittels in dem
zylindrischen Körper 1 verhindert wird.
Das durch die Desorption mit hoher Schadstoffkonzentration
beladene Abgas gelangt in der Schadstoffleitung 20 mit dem
Gebläse 37 über die Ventile 27, 28 in eine der beiden Kam
mern 25, 26 der Nachverbrennungsanlage 2. Die Wärmespei
chermasse 24 in der betreffenden Kammer 25, 26, welche beim
vorhergehenden Zyklus aufgeheizt worden war, erwärmt das
die desorbierten Schadstoffe enthaltende Abgas, worauf die
desorbierten Schadstoffe in der Brennkammer 21 verbrannt
werden. Während z. B. 1 Teil der Brennkammerluft über die
Brennkammerluftabfuhrleitung 33 abgezweigt wird, heizen die
übrigen beispielsweise vier Teile der heißen Brennkammer
luft die Wärmespeichermasse 25 in der anderen Kammer 26, 25
auf, wodurch weitgehend abgekühltes Reingas mit einer Tem
peratur von weniger als 100°C in die Reingasleitung 31 ge
langt.
Die Kammern 25, 26 werden wechselweise z. B. alle 1 bis 3
Minuten durch Umschalten der Ventile 27, 28 in der Schad
stoffleitung 20 und der Ventile 29, 30 in der Reingaslei
tung 31 mit der Abluft mit den desorbierten Schadstoffen
beschickt. Durch das hohe Mischungsverhältnis der Kühlluft
zur Brennkammerluft wird eine wesentliche Anreicherung an
Feuchtigkeit in dem Kreislauf zwischen Nachverbrennungsan
lage 2 und adsorptiver Reinigungsanlage 1 vermieden.
Um zu vermeiden, dass aus der Kammer 25, 26, die zuletzt
über die Leitung 20 mit dem Abgas mit den desorbierten
Schadstoffen beschickt worden ist, nach dem Umschalten das
in dieser Kammer 25, 26 enthaltene Abgas mit den desorbier
ten Schadstoffen in die Reingasleitung 31 gelangt, wird
kurz vor Beginn der Umschaltung der Ventile 27 und 28 in
der Schadstoffleitung 20 und der Ventile 29, 30 in der
Reingasleitung 31 mittels des Dreiwegeventils 36 die mit
Schadstoffen nur wenig belastete Heißluft über die Bypass
leitung 35 einige Sekunden der betreffenden Kammer 25, 26
zugeführt. Unmittelbar danach wird die Bypassleitung 35 mit
dem Dreiwegeventil 36 wieder geschlossen, so dass die Heiß
luft in der Heißluftzufuhrleitung 18 wieder der Desorpti
onszone 19 zugeführt wird.
Dadurch erreicht die thermische Nachverbrennung einen mitt
leren Reinigungsgrad von größer 99,5%.
Bei der Nachverbrennungsanlage nach Fig. 2 und 3, die gemäß
der deutschen Patentanmeldung 196 43 821.7 ausgebildet ist,
sind die Ventile 27, 28 und 29, 30 in einer Box 41 vorgese
hen, die in dem Zwischenraum 39 zwischen den beiden Kammern
25, 26 angeordnet ist. Die Box 41 weist zwei Seitenwände
42, 43, eine obere Wand 44, eine untere Wand 45, eine obere
Zwischenwand 46 und eine untere Zwischenwand 47 auf. Die
obere Wand 44 und die obere Zwischenwand 46 umschließen mit
den Seitenwänden 42, 43 einen Gasabfuhrkanal 48, an den die
Reingasleitung 31 angeschlossen ist, während die untere
Wand 45 und die untere Zwischenwand 47 zusammen mit den
Seitenwänden 42, 43 einen Gaszufuhrkanal 49 umschließen, an
den die Schadstoffleitung 20 angeschlossen ist. Die Kanäle
48 und 49 sind an ihrem in Fig. 2 und 3 hinteren Ende ver
schlossen. Die obere Zwischenwand 46 und die untere Zwi
schenwand 47 bilden zusammen mit den Seitenwänden 42, 43
das Gehäuse des Absperrorgans 51 der Anlage. In diesem Ge
häuse ist zwischen der oberen Wand 46 und der unteren Wand
47 eine senkrechte Trennwand 52 vorgesehen, die das Gehäuse
in zwei Einzelkammern 54, 55 trennt.
Die beiden Einzelkammern 44, 45 sind jeweils an der oberen
Gehäusewand 47 und der unteren Gehäusewand 48 mit einer
Öffnung 56, 58 bzw. 57, 59 versehen. Zum Öffnen und Schlie
ßen der beiden übereinander angeordneten Öffnungen 56, 57
bzw. 58, 59 ist in jeder Einzelkammer 54, 25 ein tellerför
miger Schließkörper 60, 61 vorgesehen, der an dem unteren
Ende einer Kolbenstange 62, 63 befestigt ist.
Die Einzelkammern 54, 55 des Absperrorgans 51 sind mit der
einen Brennkammer 25 bzw. mit der anderen Brennkammer 26
verbunden. Dazu ist das Absperrorgan 51 im Bereich der je
weiligen Einzelkammern 54, 55 an der der betreffenden Kam
mer 25, 26 zugewandten Seite offen ausgebildet, d. h. die
Seitenwand 42 bzw. 43 fehlt in diesem Bereich. Damit ent
steht eine große Öffnung 65, 66, durch die die Abluft mit
den desorbierten Schadstoffen in die jeweilige Kammer 25,
26 bzw. das Reingas aus der jeweiligen Kammer 25, 26 in das
Hauptabsperrorgan 51 strömt.
Die Kolbenstangen 62, 63 werden jeweils von einer Kol
ben/Zylindereinheit 74, 75 betätigt, die oberhalb der Box
41 in dem Zwischenraum 39 an einer Halterung 76 befestigt
sind. In den Endstellungen der Kolbenstangen 62, 63 und da
mit der tellerförmigen Schließkörper 60, 61 wird dadurch
jeweils eine der beiden übereinander angeordneten Öffnungen
56, 57 bzw. 58, 59 in jeder Einzelkammer 54, 55 verschlos
sen, während die andere Öffnung 57, 56 bzw. 59, 58 offen
ist.
Claims (16)
1. Verfahren zur Reinigung von mit organischen Schadstof
fen beladener Abluft, mit einer adsorptiven Reinigungs
anlage mit wenigstens einem ein Adsorptionsmittel ent
haltenden zylindrischen Körper, der gegenüberliegend
auf beiden Seiten relativ zu dem zylindrischen Körper
um die Zylinderachse drehbar angeordnete sektorförmige
Anschlüsse zum Eintritt der zu reinigenden Abluft und
zum Austritt der Reinluft nach Adsorption der Schad
stoffe, zum Eintritt der Heißluft zur Desorption der
adsorbierten Schadstoffe und zum Austritt der Abluft
mit den adsorbierten Schadstoffen sowie zum Durchtritt
von Kühlluft aufweist, und mit einer Nachverbrennungs
anlage mit einer Brennkammer, der die Abluft mit den
desorbierten Schadstoffen zugeführt wird, wobei die
Heißluft durch Mischen von in der Brennkammer erzeugter
Luft mit der aus dem zylindrischen Körper austretenden
erwärmten Kühlluft gebildet wird, dadurch gekennzeich
net, dass als Nachverbrennungsanlage eine Anlage ver
wendet wird, die zwei über die Brennkammer verbundene,
mit einer Wärmespeichermasse gefüllte Kammern aufweist,
wobei im Wechsel einer Kammer die Abluft mit den desor
bierten Schadstoffen zugeführt und von der anderen Kam
mer Reinluft abgezogen wird, wobei ein Teil der 700 bis
900°C heißen Brennkammerluft mit der aus dem zylindri
schen Körper austretenden Kühlluft zur Bildung der
Heißluft zur Desorption verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
der Durchsatz der Abluft mit den desorbierten Schad
stoffen in der Nachverbrennungsanlage 5 bis 20 Gew.-%
des Durchsatzes der zu reinigenden Abluft durch den zy
lindrischen Körper beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, dass das Mischungsverhältnis der 700 bis 900°C
heißen Brennkammerluft zu der erwärmten Kühlluft zur
Bildung der Heißluft 3 bis 10 Gew.-Teile Kühlluft pro
Gewichtsteil Brennkammerluft beträgt und dadurch das
Verhältnis der Heißluft zur Kühlluft 1,0 bis 1,5 nicht
übersteigt.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, dass der Kammer der Nachverbren
nungsanlage, der zuletzt die Abluft mit den desorbier
ten Schadstoffen zugeführt worden ist, Kühlluft zuge
führt wird, bevor von ihr Reinluft abgezogen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
die Kühlluftzufuhr nicht länger als 5 Sekunden dauert.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
als Adsorptionsmittel hydrophobe Zeolithe verwendet
werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
als Adsorptionsmittel eine Mischung aus Zeolith und Ak
tivkohle verwendet wird.
8. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
vorstehenden Ansprüche 1 bis 7 mit einer adsorptiven Reini
gungsanlage mit wenigstens einem ein Adsorptionsmittel
enthaltenden zylindrischen Körper, der gegenüberliegend
auf beiden Seiten relativ zu dem zylindrischen Körper
um die Zylinderachse drehbar angeordnete segmentförmige
Anschlüsse zum Durchtritt der zu reinigenden Abluft von
einer Rohgasleitung in eine Reingasleitung, von einer
an die Rohgasleitung angeschlossenen Kühlluftzufuhrlei
tung in eine an eine Mischkammer angeschlossene Kühl
luftabfuhrleitung und von einer an die Mischkammer an
geschlossenen Heißgaszufuhrleitung in eine Schad
stoffleitung aufweist, die zu einer Nachverbrennungsan
lage mit einer Brennkammer führt, dadurch gekennzeich
net, dass die Nachverbrennungsanlage (3) zwei über die
Brennkammer (21) verbundene, mit einer Wärmespeicherma
sse (24) gefüllte Kammern (25, 26) aufweist, wobei jede
Kammer (25, 26) mit der Schadstoffleitung (20) und ei
ner Reingasleitung (31) verbindbar ist, und an die
Brennkammer (21) eine Brennkammerluftabfuhrleitung (33)
angeschlossen ist, mit der die Brennkammerluft der
Mischkammer (16) zuführbar ist.
9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in
der Brennkammerluftabfuhrleitung (33) ein Regelventil
(34) vorgesehen ist.
10. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
die beiden Kammern (25, 26) der Nachverbrennungsanlage
(2) durch einen Zwischenraum (39) im Abstand angeordnet
sind und in dem Zwischenraum (39) ein Hauptabsperrorgan
(51) angeordnet ist, das ein Gehäuse mit einer oberen
Wand (46), einer unteren Wand (47) und einer Trennwand
(52) zwischen der oberen und der unteren Wand (46, 47)
aufweist, welche das Absperrorgan (51) in zwei Einzel
kammern (54, 55) teilt, wobei jede Einzelkammer (54,
55) in der oberen Wand (46) und der unteren Wand (47)
mit einer absperrbaren Öffnung (56, 57; 58, 59) verse
hen ist, ein Stellorgan (74, 75) zur Betätigung eines
Schließkörpers (60, 61) zum Öffnen und Schließen der
beiden übereinander angeordneten absperrbaren Öffnungen
(56, 57; 58, 59) jeder Einzelkammer (54, 55) vorgesehen
ist, die eine Einzelkammer (54, 55) mit der einen Kam
mer (25, 26) und die andere Einzelkammer (55, 54) mit
der anderen Kammer (26, 25) der Nachverbrennungsanlage
(2) verbunden ist und die Schadstoffleitung (20) zu der
einen und die Reingasleitung (31) zu der anderen ab
sperrbaren Öffnung (56, 57; 58, 59) jeder Einzelkammer
(54, 55) führt.
11. Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Wärmespeichermasse (24) durch
Wabenkörper gebildet wird.
12. Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Wärmespeichermasse (24) oder ein
Teil davon als katalytisch wirksame Masse ausgebildet
ist.
13. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
die Heißgaszufuhrleitung (18) mit der Schadstoffleitung
(20) über eine Bypass-Leitung (35) verbunden ist und
ein Absperrorgan (36) zum Sperren der Schadstoffleitung
(20) und zur Zufuhr von Heißgas aus der Heißgaszufuhr
leitung (18) zu der Nachverbrennungsanlage (2) vorgese
hen ist.
14. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass
die Schadstoffleitung (20) nach dem Absperrorgan (36)
ein Sauggebläse (37) aufweist.
15. Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch ge
kennzeichnet, dass in der Kühlluftabfuhrleitung (15)
ein Sauggebläse (17) vorgesehen ist.
16. Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch ge
kennzeichnet, dass in der Reingasleitung (9) ein Saug
gebläse (10) vorgesehen ist.
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