-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen
-
von gasförmigen Schadstoffen aus den Rauchgasen von Feuerungsanlagen,
wobei man die Schadstoffe in wässriger Lösung mit geeigneten chemischen Substanzen
reagieren läßt und die Rauchgase über einen Kamin oder dergleichen abführt, sowie
eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
-
Mit fossilen Brennstoffen betriebene Feuerungsanlagen enthalten bekanntermaßen
in ihren Rauchgasen große Mengen an Schwefeloxiden, die maßgeblich an den Umweltbelastungen
mit ihren bekannten schädlichen Folgen beteiligt sind.
-
Die Großfeuerungsanlagen, die heute neu erstellt werden, versieht
man im allgemeinen mit Entschwefelungsanlagen, bereits bestehende Anlagen werden
zum Teil nachgerüstet oder stillgelegt.
-
Die heute gebräuchlichen Entschwefelungsanlagen, die bei Großfeuerungsanlagen
zum Einsatz kommen arbeiten größtenteils mit dem Kalkwaschverfahren - einer Naßentschwefelung
- , wobei das Rauchgas nach Abt filtern des in ihm enthaltenen Staubes mit Kalkwasser
besprüht wird. Der Kalk setzt sich mit dem Schwefeldioxid zu Gips um, der dann nach
Trocknung abgefahren wird. In einem ähnlichen Verfahren wird statt Kalkwasser Amoniakwasser
verwendet, wobei dann das Endprodukt Amoniumsulfat ist, das als Kunstdünger in der
Landwirtschaft verwendet werden kann.
-
Dieses bekannte Prinzip wird in vereinfachter Form auch für kleinere
Feuerungsanlagen verwendet, wobei jedoch Mindestwärmeleistungen von 200 kW aus Rentabilitätsgründen
gefordert sind. Aus Kostengründen sind Kleinanlagen für Ein- und kleinere
Mehrfamilienhäuser
für Feuerungsanlagen bis 50 kW indiskutabel.
-
Bei einem bekannten Verfahren für kleinere Feuerungsanlagen werden
die Rauchgase durch Einblasen von Leitungswasser abgekühlt, wonach das Kondensat
über neutralisierende Medien geleitet und dem Abwasserkanal zugeführt wird. Bei
diesem Verfahren fallen jedoch zum einen ein hoher Wasserverbrauch bzw.
-
eine hohe Abwassermenge an, zum anderen läßt sich dieses Verfahren
nur im Zusammenhang mit Neuanlagen anwenden, da neue Heizkessel in Verbindung mit
neu zu erstellenden geeigneten Kaminen gefordert werden.
-
Ein weiteres bekanntes Verfahren setzt mittels der sog. Festbett-Katalyse
in Temperaturbereichen von über 3000 C Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffe zu Kohlendioxid
und Wasser um, wobei jedoch ausreichende Sauerstoffanteile im aufzuarbeitenden Rauchgas
erforderlich sind. Schwefeloxide lassen sich bei diesem Verfahren nicht entfernen.
-
Bei einem weiteren bekannten Verfahren werden die Rauchgase über eine
Schicht von Gitterziegelsteinen geleitet, die mit absorbierenden Substanzen kontaminiert
sind. Innerhalb dieser Gitterziegelsteine ist ein Wärmetauscher angeordnet. Da jedoch
die Steinmassen in hohem Maße die Wärme speichern, werden die Verhältnisse des im
Festbett angeordneten Wärmetauschers unkontrollierbar, so daß sich die Anlagen nur
äußerst schwer regeln lassen und auch der diskontinuierliche,bei kleineren Feuerungsanlagen
übliche Betrieb nicht möglich ist, wenn hohe Wirkungsgrade bei der Entfernung der
Schadstoffe erreicht werden sollen.
-
Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik ist es somit Aufgabe
der vorliegenden Erfindung für kleinere, gegebenenfalls schon bestehende Heizanlagen
ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches aufzuzeigen, das eine kostengünstige
und dennoch wirksame Entfernung von Schadstoffen aus den Rauchgasen erlaubt, sowie
eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens bereitzustellen.
-
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches
dadurch gelöst, daß man die heißen Rauchgase im wesentlichen bis zum Taupunkt abkühlt,
die gekühlten Gase zusammen mit dem kondensierenden Wasser über feste Substrate
führt, die mindestens teilweise aus den geeigneten chemischen Substanzen bestehen,
so daß das Kondensat zusammen mit den in ihm gelösten Schadstoffen die wässrige
Lösung bildet, und die so gereinigten Rauchgase abführt.
-
Dadurch, daß man das zur chemischen Reaktion benötigte Wasser den
Rauchgasen entnimmt, entfällt eine zusätzliche Frischwasserzufuhr, so daß die Betriebskosten
erheblich gesenkt werden können. Weiterhin kann die während der Kühlung dem Rauchgas
entzogene Wärme einem anderen Bestimmungszweck, beispielsweise der Brauchwassererwärmung
zugeführt werden, so daß der Wirkungsgrad der Feuerungsanlage erheblich steigt,
was wiederum die Amortisationszeiträume wesentlich verkürzt.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
führt man den Rauchgasen vor dem Abführen in den Kamin Luft aus dem Umgebungsraum
zu
und erhöht den Druck des so entstanden Gemisches.
-
Auf diese Weise ist gewährleistet, daß die zunächst wassergesättigten
Rauchgase nach Verlassen des Entgiftungssubstrates in eine niedrigere relative ~Luft11
feuchte überführt werden, so daß es bei weiterer Abkühlung im Kamin nicht zu der
dort gefürchteten Kondensatbildung kommen kann.
-
Weiterhin wird durch die Druckerhöhung der Zug der Anlage gewährleistet.
-
Vorzugsweise führt man überschüssiges Kondensat weiteren geeigneten
Substanzen zu, in denen dies entgiftet, bzw. neutralisiert wird.
-
Aus sicherheitstechnischen Gründen ist es besonders vorteilhaft, wenn
man die Druckdifferenz der Rauchgase über den festen Substraten also zwischen Eintritt
und Austritt der Rauchgase zu den Substraten mißt und bei überhöhtem Meßwert, der
eine Verstopfung anzeigt, die Rauchgase an den festen Substraten vorbeileitet. Auf
diese Weise ist gewährleistet, daß die Feuerungsanlage nicht gegen allzu hohe Strömungswiderstände
arbeiten muß.
-
Zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens eignet sich eine Vorrichtung,
die einen Wärmetauscher aufweist, der an die Feuerungsanlage und einen Kühlmittelkreislauf
derart angeschlossen ist, daß den aus der Feuerungsanlage abgeführten Rauchgasen
Wärme entzogen wird. Weiterhin ist in der Vorrichtung ein Reaktionsbehälter angeordnet,
der mit einem Rauchgaseinlaß an den Ausgang des Wärmetauschers, mit einem Rauchgasauslaß
an den Kamin angeschlossen ist.
-
Im Behälter ist ein gasdurchlässiges erstes Substratbett gasdicht
zwischen dem Rauchgaseinlaß und dem Rauchgasauslaß angeordnet. Durch diese Serienschaltung
von Wärmetauscher und Reaktionsbehälter ist gewährleistet, daß eine schnelle Reaktion
auf geänderte Bedingungen z. B. beim An- und Abschalten der Anlage erfolgen kann,
so daß der Reaktionsbehälter im wesentlichen bei konstanten Bedingungen betrieben
werden kann, was wiederum dessen Wirkungsgrad beim Entgiften wesentlich erhöht.
Zwischen dem Substratbett und dem Rauchgaseinlaß ist vorteilhafterweise ein Entspannungsraum
für die Rauchgase angeordnet. Das vom Wärmetauscher kommende Gas wird also in diesen
Raum zuerst eingeleitet. Von dort strömt es durch das Substratbett in Richtung Rauchgasauslaß
und von dort zum Kamin.
-
Das Substratbett kann aus einer homogenen Schicht bestehen, oder aber
auch aus mehreren Schichten, die durch Entspannungsräume für die Rauchgase getrennt
sind.
-
Die Substratschicht besteht hierbei vorteilhafterweise aus einem neutralisierend
wirkenden Granulat oder Pulver, oder aber aus Feststoffen, die vorzugsweise Poren
aufweisen und zur Erzeugung einer großen Oberfläche entsprechend geformt sind (z.
B. wellpappartig aufgerollt sind) und die mit den entsprechenden neutralisierenden
Stoffen kontaminiert sind. Die Stoffmenge soll hierbei so bemessen sein, daß mindestens
über ein ganzes Jahr hinweg eine ausreichend hohe Neutralisierungskapazität sichergestellt
ist.
-
Vorteilhafterweise werden als neutralisierende Stoffe hierbei Kalziumkarbonat,
Bariumoxid, Amoniumbikarbonat, Natronlauge, Kalkmilch oder dergleichen verwendet.
-
Zusätzlich können Aktivkohle, Sinterglas oder dergleichen in den Substratbetten
zur weiteren Entgiftung angeordnet sein.
-
Vorteilhafterweise ist im Rauchgasauslaß eine EinlaBöffnung für Luft
aus dem Umgebungsraum vorgesehen, nach der Einlaßöffnung Druckerhöhungsmittel, wie
z. B. ein Gebläse oder dergleichen, die das so entstandene Gasgemisch dem Kamin
zuführen.
-
Auf diese Weise ist gewährleistet, daß die abgeführten Rauchgase eine
niedrige relative Feuchtigkeit aufweisen, so daß es bei der weiteren, im Kamin folgenden
Abkühlung nicht zu einer Unterschreitung des Taupunktes kommt.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist ein zweites
Substratbett räumlich unter dem ersten gasdurchlässigen Substratbett im Reaktionsbehälter
angeordnet, und weiterhin ein Uberlaufstutzen vorgesehen, der relativ zum zweiten
Substratbett so angeordnet ist, daß diejenige Wassermenge, die vom zweiten Substratbett
nicht mehr aufgefangen werden kann, über diesen Uberlaufstutzen in den Abwasserkanal
abgeführt werden kann. Vorzugsweise strömt hierbei die überschüssige Wassermenge
durch das zweite Substratbett hindurch und wird dort neutralisiert.
-
Um bei Verstopfung des Substratbettes die einwandfreie Funktion der
Feuerungsanlage dennoch zu gewährleisten ist vorteilhafterweise zwischen dem Rauchgaseinlaß
und dem Rauchgasauslaß eine Syasleitun vorgesehen, in der Ventilmittel, z. B. eine
Rauchklappe, zur Abriegelung oder Freigabe angeordnet sind. Mit den Ventilmitteln
steht ein flifferenzdruckmeßorgan in Wirkverbindung, das den Differenzdruck in Strömungsrichtung
gesehen vor und nach dem gasdurchlässigen ersten Substratbett mißt. Bei Uberschreiten
eines voreinstellbaren Differenzdruckpegels öffnet dann das Differenzdruckmeßorgan
die Ventilmittel, so daß
die Rauchgase nicht mehr über das Substratbett
geführt werden, sondern direkt in den Kamin gelangen.
-
Vorteilhafterweise steht das Differenzdruckmeßorgan gleichzeitig mit
Ventilmitteln im Kühlmittelkreislauf in Wirkverbindung, so daß bei Überschreiten
des voreinstellbaren Differenzdruckpegels auch der Kühlmittelkreislauf geschlossen
wird. Darüberhinaus werden vorteilhafterweise auch die Druckerhöhungsmittel bei
Uberschreiten des Differenzdruckpegels abgeschaltet. Auf diese Weise ist gewährleistet,
daß bei Störungen im Reaktionsbehälter die Feuerungsanlage in konventioneller Weise
arbeitet, so daß die Rauchgase mit ihrer ursprünglichen Temperatur, wie sie aus
der Feuerungsanlage kommen, in den Kamin gelangen und dort frei abströmen.
-
Vorzugsweise besteht der Wärmetauscher aus Einzelelementen, die über
Spannmittel zu beliebig langen Einheiten in gas- bzw. flüssigkeitsdichter Verbindung
miteinander zusammenpackbar sind. Durch diese Ausführungsform des Wärmetauschers
kann sichergestellt werden, daß die Rauchgase auf die für das Entgiftungsverfahren
notwendige Temperatur mit exakter Anpassung abgekühlt werden können, da der Wärmetauscher
je nach Wärmeleistung der Feuerungsanlage größer oder kleiner dimensioniert werden
kann. Man muß also nicht wie bisher üblich den Kühlmittelkreislauf steuern, sondern
kann den Wärmetauscher selbst hinsichtlich seiner Kapazität bestimmen.
-
Vorteilhafterweise bestehen die Einzelelemente aus Innenrohrstücken
mit radial nach außen ragenden und parallel zur Rohrachse verlaufenden Rippen, die
von Außenrohrelementen im wesentlichen eng umschlossen sind, wobei die Innenrohrstücke
vorzugsweise als
Gußteile ausgebildet sind. Der Wasserdurchlauf
erfolgt hierbei im Gegenstrom zum Rauchgas im zentralen Rohr, während die Rauchgase
das zentrale Rohr im Außenbereich durchströmen. Durch die Verrippung ist ein guter
Wärmeübergang gewährleistet.
-
Die am Zentralrohr angeordneten Wärmeübertragungselemente, d. h. die
Rippen, sind vorteilhafterweise derart angeordnet und gestaltet, daß der aus mehreren
Einzelsegmenten zusammengesetzte Wärmetauscher leicht von Rückständen (z. B. Ruß,
Flugkoks, teerige Bestandteile) gereinigt werden kann. Dies wird durch die sternförmige
Rippenanordnung erreicht, die strömungsgünstig in Achsialrichtung ausgerichtet ist.
Im allgemeinen ist eine einfache Reinigung dadurch erreichbar, daß man z. B. mit
einer speziellen Reinigungsbürste jeweils zwischen einem Rippenpaar auf der gesamten
Wärmetauscherlänge hindurchfährt.
-
Die Außenrohrelemente können mit den Innenrohrstücken fest verbunden
sein (z.B. durch Angießen). Es können jedoch auch separate Außenrohrelemente rings
um die Innenrohrstücke angeordnet werden. Die Außenrohrelemente können als ineinander
verschiebbare Rohrstücke ausgebildet sein, oder aber auch als Rohr-Halbschalen die
ebenfalls seginentweise aufgebaut sein können.
-
Bei beiden bevorzugten Ausführungsformen ist ein einfaches Offenlegen
des Wärmeaustauschers möglich, so daß die oben erwähnte Reinigung leicht erfolgen
kann.
-
Die im Einzelfall notwendige Anzahl an Einzelsegmenten wird durch
zwei an beiden Enden angebrachte Deckel verschlossen, die wiederum über eine durchgehende
Zentralstange miteinander verbunden werden. Vorzugsweise verspannt man die Einzelelemente
über Gewinde und zugehörige Muttern.
-
Selbstverständlich sind die Einzelelemente so gefertigt, bzw. durch
Dichtungen so miteinander verbunden, daß der Innenraum zum Außenraum fest abgedichtet
ist, so daß kein Kühlmedium austreten kann.
-
Der Zulauf des Kühlmediums in das Zentralrohr geschieht durch den
Deckel oder ein Einzelsegment am Eingang des Wärmetauschers, z. B. in der Weise,
daß das Zuführungsrohr durch den Deckel hindurch zum Ende des Wärmetauschers geführt
wird, wo dann das Kühlmedium in den Innenraum des Innenrohrstückes eintritt und
entgegen der Strömungsrichtung der Rauchgase zurückfließt.
-
Es ist auch eine Zuführung des Mediums direkt durch den Deckel oder
durch ein Einzelsegment am Ende des Wärmetauschers möglich. Vorzugsweise sind im
Inneren der Innenrohrstücke entsprechende Verwirbelungselemente angebracht, die
gewährleisten, daß über den gesamten Querschnitt des Innenrohrstückes eine gleichmäßige
Wärmeverteilung im Kühlmedium gegeben ist.
-
Vorteilhafterweise kann der Wärmetauscher auch aus Gruppen von Einzelelementen
bestehen, die z. B. über 900 oder 1800 Krümmer miteinander verbunden sind.
-
Auf diese Weise kann die Anlage den gegebenen Platzverhältnissen besonders
leicht angepaßt werden.
-
Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß die Innenrohrstücke
im Krürninungsbereich von Deckel zu Deckel Verbindungsrohre für den Vor- und Rücklauf
des Kühlmediums enthalten. Es ist auch möglich den Krümmungsbereich durch Kompaktteile
zu überbrücken, die im wesentlichen den normalen achsialen Einzelelementen entsprechen.
Die Außenrohrelemente zur Führung und Außenbegrenzung der Rauchgase können im Krümmungsbereich
durch entsprechende Rohrkrümmer ersetzt werden. Bei kompakten Krümmer- Einzelsegmenten
(mit angegossenen Außenrohrelementen
) ist dies ebenfalls möglich.
-
Die Einzelelemente sind vorteilhafterweise aus Aluminium gegossen
und erhalten bei Bedarf im Rauchgasführungsraum eine Oberflächenbeschichtung zum
Schutz gegen die saueren Bestandteile in den Rauchgasen. Hierfür eignen sich Kunststoffe
oder auch Emaille. Gleiches gilt selbstverständlich auch für andere Einzelteilen,
die den Rauchgasen ausgesetzt sind, wobei man auch widerstandsfähige Edelstähle
verwenden kann.
-
Durch den Aufbau der beschriebenen Wärmetauscher in Segmentbauweise
wird erreicht, daß nicht nur die angestrebte Rauchgastemperatur exakt erreicht werden
kann, sondern auch nur diejenigen Kosten verursacht werden, die unbedingt erforderlich
sind.
-
Weiterhin ist es durch die bevorzugte Ausführungsform des Wärmetauschers
möglich den jährlichen Aufwand an Energiekosten (für Gas, öl bzw. Kohle) um bis
zu 15% zu senken, wodurch eine kurzfristige Amortisation der Anschaffungskosten
gegeben ist.
-
Durch die Erfindung wird eine Reduzierung der Schwefeloxide im Jahresinittel
uin.ca. 909G erreicht, wobei die hierfür notwendigen Investitionskosten äußerst
niedrig sind. Insbesondere ist zu bemerken, daß durch die Erfindung keine zusätzlichen
Kosten, wie z. B.
-
Umbau des Kamines oder der übrigen Feuerungsanlagenteile entstehen.
Die Reinigung und Wartung der Gesamtanlage ist leicht zu bewerkstelligen, die neutralisierten
Kondensate können in die öffentliche Kanalisation abgeleitet werden.
-
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Vorrichtung anhand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert,
die in Abbildungen dargestellt sind. Hierbei zeigt Fig. 1A einen Querschnitt durch
ein Innenrohrstück des Wäremtauschers entlang der Linie A-A aus Fig. 1B; Fig. 1B
einen Längsschnitt durch ein Innenrohrstück nach Fig. 1A entlang der Linie B-B;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen vollständigen Wärmetauscher; Fig. 3A,B Krümmerelemente
eines Wärmetauschers nach Fig. 2; Fig. 4 eine Prinzipskizze durch eine Anlage mit
Wärmetauscher, Reaktionsbehälter, Bypass und Kamin; Fig. 5 eine Prinzipskizze der
Anordnung eines vollständigen Systems, und Fig. 6A-C verschiedene räumliche Anordnungsformen
des Systems.
-
Gemäß Fig. 1 bestehen die Innenrohrstücke 20 aus Rohrabschnitten,
die sternförmig nach außen ragend mit Rippen 21 versehen sind, zwischen denen sich
der Raum 31 für die Rauchgase findet. Die Innenrohrstücke sind hierbei vorteilhafterweise
als Gußstücke ausgebildet, wobei die Rippen 21 dem durchströmenden Rauchgas die
Wärme entziehen und an das Kühlmedium im Innenraum 32 der Innenrohrstücke 20 abgeben.
Selbstverständlich ist auch die zusätzliche Ausbildung von Rippen und/oder Verwirbelungselementen
im Inneren des Innenrohrstückes möglich.
-
In Fig. 2 ist ein vollständiger Wärmetauscher dargestellt, der aus
Innenrohrstücken 20 nach Fig. 1 besteht, die aufeinander gesetzt mit Endstücken
15A und 15B abgeschlossen werden.
-
Die Endstücke 15A und 15B sind mit zentralen Bohrungen versehen, durch
die ein Spannstab 13 geführt ist, der an seinen beiden Enden Gewindeansätze aufweist.
Die Innenrohrstücke können, abweichend von der gezeigten Ausführungsform, auch unterschiedliche
Länge aufweisen.
-
Auf den Gewindeansätzen sitzen Muttern, über die die Innenrohrstücke
20 zusammengespannt werden können.
-
In den einen Deckel 15A münden der Kühlmittelzulauf 12 und der Kühlmittelablauf
10, wobei der Kühlmittelzulauf 12 über ein Verlängerungsrohr bis in die Nähe des
zweiten Deckels 15B geführt ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß das Kühlmedium
vom einen Ende des Innenrohres zurück zum anderen Ende und dort zum Kühlitittelausgang
10 fließt.
-
Der Öffnung des Kühlmittelzulaufs 12 gegenüberliegend ist ein Ventilkegel
5 angeordnet, der auf einer Betätigungsstange sitzt, die flüssigkeitsdicht durch
den zweiten Deckel 15B nach'außen geführt ist.
-
Durch diese Anordnung kann der Kühlmittelkreislauf unterbrochen werden.
-
In den Fig. 3A und 3B sind zwei Krümmer gezeigt, die dazu dienen,
den Wärmeaustauscher aus Gruppen von Einzelsegmenten in beliebiger Form aufzubauen.
Hierbei sind die Außenrohrelemente 24 über ein gekrümmtes Außenrohrelement 24B bzw.
24C verbunden, während die Innenrohrelemente über Krümmer 15C bzw. 15D verbunden
sind.
-
Der erfindungsgemäße Wärmetauscher wird folgendermaßen betrieben:
Durch den Kühlmittelzulauf 12 wird Wasser z. B. aus dem Heizungsrücklauf einer Zentralheizungsanlage
in den Innenraum 32 der Innenrohrstücke 20 geleitet und fließt dort zum Rücklauf
10 zurück.
-
Das Rauchgas wird durch den Außenraum 31 zwischen Innenrohrstücken
20 und Außenrohrelementen 24 entgegen dem Kühlmittelstron geführt. Über die Rippen
21 findet hierbei der Wärmeaustausch vom Rauchgas zum Kühlmittel statt.
-
Durch diese Energierückgewinnung kann der Heizungsbetreiber je nach
Verhältnissen bis zu 15% der Heizkosten einsparen. Am Ausgang des Wärmetauschers
sind die Rauchgase auf eine Temperatur von etwa 1000 C abgekühlt, so daß die Kondensation
beginnt.
-
Im folgenden wird anhand von Fig. 4 das vollständige System beschrieben.
Die durch den Wärmetauscher geleiteten Rauchgase gelangen in einen Rauchgaseinlaß
210, der ins Innere eines Reaktionsbehälters 200 führt. Der Rauchgaseinlaß 210 führt
in einen Entspannungraum 212, über dem ein Substratbett 214 angeordnet ist. Das
Substratbett besteht entweder direkt aus den geeigneten Substanzen oder aus einem
Feststoff, der mit den geeigneten Substanzen kontaminiert ist. Hierbei ist das Substratbett
so locker aufgebaut, daß die Rauchgase mit nur geringem Druckverlust hindurchströmen
können. Dadurch, daß das Rauchgas durch den Wärmeentzug im Wärmetauscher 2 auf eine
relativ niedrige Temperatur abgekühlt wurde, kondensiert das Wasser im Rauchgas.
Die entstehenden feinen Tropfen haften an den festen Grenzflächen im Substratbett
an. An den Grenzflächen findet eine weitere Kondensation statt, wobei die Flüssigkeit
weiter in das Feststoffinnere eindringt. In der Flüssiceit lösen sich die Schadstoffe,
insbesondere die Schwefeloxide begierig, so daß nunmehr die Schadstoffe in wässriger
Lösung vorliegen. In dieser wässrigen Lösung reagieren sie nun mit dem wirksamen
Material des Substratbettes, wobei auch gleichzeitig eine katalytische Oxydation
von SO2 zu SO3 sowie von Sulfit zu Sulfat stattfindet. Ein Teil des Wassers wird
z. B. bei Erzeugung von Gips gebunden, der Bilanzrest tropft nach unten ab.
-
Nachdem das Rauchgas das Substratbett 214 durchströmt hat, gelangt
es in einen Raum 218 über dem Substratbett und von dort in einen Rauchgasauslaß
220. Im Rauchgasauslaß 220 befinden sich Öffnungen 222. Am Ende des Rauchgasauslasses
220 ist ein Gebläserad 110 angebracht, das über einen außenliegenden Elektromotor
113 angetrieben wird.
-
Durch diese Anordnung ist gewährleistet, daß die Rauchgase nicht aus
den Öffnungen 222 austreten können, sondern vielmehr Umgebungsluft den Rauchgasen
zugemischt wird.
-
Die aus dem Gebläserad 110 austretenden Gase gelangen dann über eine
Leitung 240 in den Kamin 100.
-
Zwischen dem Rauchgaseinlaß 210 und dem Rauchgasauslaß 220 bzw. der
Leitung 240 zum Kamin 100 ist ein Rohrstück 230 als Bypass vorgesehen. Dieses Rohrstück
230 ist normalerweise durch eine Klappe 117 geschlossen. In den Raum 218 über dem
Substratbett 214 ragt ein Differenzdruckmechanismus 114, der mit seinem anderen
Ende mit dem Rauchgaseinlaß 210 in Verbindung steht, so daß er mit dem Differenzdruck
über dem Feststoffbett 214 beaufschlagt wird.
-
Die Klappe 117 ist über eine Hebelverbindung mit der Betätigungsstange
des Ventilkegels 5 derart verbunden, daß bei Öffnen der Klappe 117 der Ventilkegel
5 auf die Öffnung des Kühlmittelzulaufes 12 aufgedrückt wird.
-
Weiterhin steht die Klappe 117 über Verbindungsmittel 107 mit einem
Schalter 116 in Verbindung, der den Motor 113 an- bzw. ausschaltet. Diese Verbindung
107 ist hierbei derart, daß bei Öffnung der Klappe 117 (entgegen dem Uhrzeigersinn)
der Schalter 116 geöffnet wird, so daß der Elektromotor 113 außer Betrieb gesetzt
wird.
-
Das Differenzdruckmeßorgan 114 wirkt derart, daß bei erhöhtem Differenzdruck
die Klappe117 freigesetzt wird, so daß sich diese in Strömungsrichtung stellt und
den Bypass freigibt. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß bei verstopftem Substratbett
214 zum einen die Rauchgase direkt aus dem Wärmetauscher 2 in den Kamin 100 gelangen,
zum anderen der Wärmetauscher über Abschaltung des Kühlmittelkreislaufes außer Betrieb
gesetzt wird, so daß die Rauchgase nunmehr mit der üblichen hohen Temperatur in
den Kamin 100 strömen können.
-
Sobald die Anlage abgeschaltet wird, schließt die Klappe 117 wieder,
so daß bei erneutem Anfahren der Feuerungsanlage wieder der Differenzdruck gemessen
wird und somit erneut die Durchlaßfähigkeit der Substratschicht 214 geprüft wird,
wonach gegebenenfalls der Bypass 230 wieder geöffnet wird.
-
Unter dem Substratbett 214 ist ein zweites Substratbett 216 angeordnet,
in das überschüssiges Wasser aus dem ersten Substratbett 214 tropft und dort neutralisiert
wird. Überschüssiges Kondensat fließt nach der Neutralisation über einen Uberlaufstutzen
224 in die Kanalisation (nicht gezeigt).
-
Fig. 5 zeigt eine vollständige Anlage in schematischer Anordnung.
Die Anlage wird zwischen einen Heizkessel 1 und einen Kamin 100 geschaltet. Der
funktionsnotwendige Wärmetauscher 2 ist vor dem Reaktionsbehälter 200 angeordnet.
Wenn wegen einer Betriebsstörung der Kühlinittelzulauf 76 in dem Wärmetauscher 2
stillgelegt ist, tritt der Direktzufluß 78 in Kraft. Zusätzlich ist der Wärmetauscher
mit einem Sicherheitsventil 77 versehen.
-
In den Fig. 6A-6C sind verschiedene Anordnungsformen der erfindungsgemäßen
Vorrichtung gezeigt, die durch
die besondere Formvariabilität der
Wärmetauscher 2 ermöglicht werden, so daß man die Anlage an jeden bestehenden Raum
anpassen kann.