SE515625C2 - Anordning och metod vid rening av gas - Google Patents

Description

»-.., lO 15 20 25 30 35 515 625 2 en. Denna dimensionering göres på grundval av önskad gas- reningskapacitet, ingående flöden mm. I exempelvis för- zinkningsanläggningar kan dock denna dimensionering vålla problem. För att få en effektiv rening när anläggningen används fullt ut, och följaktligen störst mängd förore- ningar bildas, måste anläggningen vara dimensionerad för maximalt flöde. Detta innebär att fläktens sug måste vara tillräckligt stort för en stor gasmängd och att antalet bottnar i kolonnen måste vara så stort att en tillräck- ligt stor kontaktyta mellan gas och vatten, för rening av denna stora mängd föroreningar, erhålls. I denna typ av anläggningar är dock reningsbehovet maximalt enbart under korta tidsperioder, exempelvis vid neddoppning av ett förzinkningsföremål i en zinksmälta. Mellan dessa dopp är mängden föroreningar i gasen mycket mindre, men dock ej oväsentlig. Det finns således ett önskemål om att rena även dessa gaser. Detta är dock mycket kostsamt, eftersom fläkten, på grund av anläggningens dimensionering, måste köras på fullvarv, för att orka suga den förorenade gasen genom bottenkolonnen. Om fläkten körs med ett lägre varv- tal, avstannar således reningen.

Uppfinningens syfte Syftet med uppfinningen är således att åstadkomma en reningsanordning som medger en god rening av förorenade gaser vid såväl små som stora gasflöden.

Sammanfattning av uppfinningen Detta och andra syften uppnås enligt uppfinningen medelst en anordning av det inledningsvis angivna slaget som har de särdrag som framgår av efterföljande patent- krav 1 med föredragna utföringsformer i efterföljande krav 2-6. Syftet uppnås även genom en metod i enlighet med efterföljande patentkrav 7-9.

Anordningen enligt krav l kännetecknas av att fläk- ten är reglerbar till varvtalet och att delar av sagda grupp av bottnar är försedda med individuellt styrbara lO 15 20 25 30 35 u. n. - . u .. ~ . i -. -| -. u. a | v f. . -. -. f. u. r v - u. n. . s. v- -.« v . n n . - 1 >. . v v 1 1 . . H U 3 fluidtillopp, företrädesvis för vatten, för väsentligen individuell fyllning av bottnarna. Denna individuella fyllningsmöjlighet, i samband med fläktens reglerbarhet, möjliggör att antalet aktiva bottnar kan regleras, bero- ende av tillfälliga behov. Vid maximalt flöde fylls där- vid samtliga bottnar, för àstadkommande av maximal re- ning. Vid mindre flöden minskas fläktens varvtal, och tilloppet till ett antal bottnar avbryts, varvid det mot- stånd som flödet upplever vid passage av dessa bottnar är mycket litet. Anordningens totala flödesmotstànd minskas därmed, varvid fläkten förmår att hålla igång flödet. Även vid samma flöde, fast med mindre föroreningar kan antalet aktiva bottnar minskas, tack vare ett mindre re- ningsbehov. Denna styrning kan vara så anordnad att var botten uppvisar ett individuellt fluidtillopp. Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen är vidare den mängd gas som inträder i kolonnen genom inloppet varier- bar.

Lämpligen är tvà eller flera separata gaskanaler an- slutna till inloppet och flödena från dessa gaskanaler till inloppet är vidare individuellt styrbara medelst i var och en av gaskanalerna anordnade spjäll, ventiler el- ler dylikt. leda förorenade gaser fràn tvà eller fler skilda gaskäl- Företrädesvis är gaskanalerna anordnade att lor, till inloppet för rening i en gemensam gasreningsan- ordning. Det kan exempelvis röra sig om gaser fràn förbe- handling respektive zinkdoppning vid en förzinkningsan- läggning. På så vis kan anordningen dels användas för re- ning av de starkt förorenade gaser som uppkommer vid zinkdoppning, men även av de mindre förorenade gaser som uppkommer i samband med förbehandling. Tack vare spjällen kan flödet fràn exempelvis förbehandlingen stängas av vid zinkdoppning, för àstadkommande av maximal rening av den därvid alstrade starkt förorenade gasen. Spjällens pla- cering kan vidare även nyttjas för bestämning av fläktens varvtal, och därmed antalet aktiva bottnar. 10 15 20 25 30 35 515 625 4 Enligt ytterligare en föredragen utföringsform är en pump anordnad för pumpning av fluidum, via en för två el- ler fler fluidtillopp gemensam fluidledning, till sagda fluidtillopp, för att pumpen enbart pumpar exakt så mycket fluidum som och pumpens styrka är reglerbar. Detta med- behövs för fyllning av de för närvarande aktiva bottnar- na, vilket medger minskade driftskostnader.

Företrädesvis är bottnarna av sà kallad klockbotten- till men är tvingad att typ, varvid gasen passerar fritt förbi en botten, vilken fluidtillopp är förhindrat, passera genom ett fluidskikt vid en botten, till vilken fluidtillopp pågår, varvid anordningens gasflödesmotstànd är reglerbart.

Metoden enligt krav 7, för optimering av en gasre- ningsanordning innefattar stegen att fastställa ett gas- inflöde genom inloppet, reglera fläktens varvtal, sä att fläktens utsugningsvolym väsentligen sammanfaller med sagda gasinflöde, och individuellt reglera tilloppet av fluid, företrädesvis vatten, till delar av sagda grupp av bottnar. Genom denna metod ernás tidigare beskrivna för- delar. Ytterligare föredragna utföringsformer av denna metod beskrivs i de efterföljande kraven 8-9.

Kort beskrivning av ritningarna Uppfinningen kommer att beskrivas närmare i det föl- jande under hänvisning till bifogade ritningar, som i ex- emplifierande syfte visar en för närvarande föredragen utföringsform av uppfinningen.

Fig 1 är en schematisk vy av att skrubbersystem, i vilket anordningen och metoden enligt uppfinningen är im- plementerade.

Fig 2 är ett flödesschema och beskriver en metod för optimering av en gasreningsanordning enligt uppfinningen.

Fig 3 visar detaljer i flödesschemat i fig 2 i en- lighet med föreliggande uppfinning.

Fig 4 visar ytterligare detaljer i flödesschemat i fig 2 i enlighet med föreliggande uppfinning. 10 15 20 25 30 35 515 625 Beskrivning av föredragna utföringsformer Det i fig l visade systemet, ämnat för implemente- ring i en förzinkningsanläggning, innefattar en gasre- ningsanordning 1 av skrubbertyp, tre gaskällor l3a-l3c, i detta fall en första zinkgryta l3a, en andra zinkgryta l3c samt en förbehandlingslinje, i fig 1 visad som ett förbehandlingskärl l3b, ämnade att leda förorenade gaser fràn gaskällorna l3a-l3c samt gaskanaler lla-llc, vilka är till gasrengöringsanordningen 1. I var och en av gaskana- lerna lla- llc är ett spjäll l2a-l2c beläget. Gasrengö- ringsanordningen l innefattar vidare en kolonn 2, uppvi- sande ett inlopp 3 och ett utlopp 4. Inloppet 3 är anslu- tet till nämnda gaskanaler lla-llc. Inloppet mynnar i ko- lonnens nedre del, dock med ett visst avstànd till kolon- nens botten. Utloppet 4 är beläget i kolonnens 4 övre parti och kolonnen 4 är väsentligen vertikalt placerad.

Vid utloppet är vidare en fläkt 6 belägen. Inuti kolonnen är fem bottnar 5a-5e belägna, och var och en av dessa bottnar 5a-5e täcker hela kolonnens 2 tvärsnittsyta.

Bottnarna 5a-5e är vidare seriellt anordnade utmed kolon- nens 2 längdriktning, på inbördes avstånd från varandra.

I detta utföringsexempel är bottnarna 5a-5e av sä kallad klockbottentyp. nar ett tillopp 7a-7e, vilket regleras medelst en ventil I anslutning till var botten 5a-5e utmyn- l4a-14e. Dessa tillopp 7a-7e har sitt ursprung i en gemensam tilloppsledning, vilken leder en fluid 10, i detta fall vatten, pumpenhet 8 till respektive ventil l4a-l4e vid respektive fràn kolonnens 2 nedre del, via en tillopp 7a-7e. Dessutom innefattar gasreningsanordningen ett bottenuttag 15 för tömning av slam, en vattenpàfyll- ningsledning 16, för ersättning av föràngat vatten samt ett droppavskiljare 17, men dessa element saknar verklig betydelse för uppfinningen såsom den definieras av efter- följande patentkrav.

Vid drift av systemet fastställs vilket flöde av förorenade gaser som skall renas genom öppning respektive 10 15 20 25 30 35 515 625 6 stängning av spjällen l2a-l2c. Detta flöde härstammar från någon av gaskällorna l3a-l3c eller från en kombina- tion av dessa. Exempelvis kan den första zinkgrytan l3a vara den huvudsakliga i förzinkningsanläggningen, i vil- ken stora föremål som skall förzinkas doppas, varvid sto- ra mängder föroreningar alstras från denna gryta under en begränsad tidsperiod. De bàda andra källorna, dvs den andra zinkgrytan l3c samt förbehandlingslinjen/ förbe- handlingskärlet l3b ger i denna utföringsform upphov till väsentligt mycket mindre mängder föroreningar, under längre tidsperioder. Med ovan nämnda spjäll l2a-l2c finns således möjligheten att styra anläggningen för rening av de flöden där det för närvarande behövs bäst. Gaskanaler- na lla-llc mynnar efter spjällen l2a-l2c i en gemensam kanal som leder till inloppet 3 pà gasreningsanordningen 1, varvid gaserna leds från aktuell gaskälla/aktuella gaskällor in i kolonnen 2. Beroende av vilket inflöde man och hur förorenat detta flöde är, har in i kolonnen, re- gleras fläktens 6 varvtal, för att optimera fläktens 6 genomsugningsförmàga relativt dess effektförbrukning. I samband med regleringen av fläktens 6 varvtal regleras även antalet aktiva bottnar. Det totala antalet bottnar N är dimensionerat efter fläktens 6 maximala sugförmàga och vid lägre varvtal hos fläkten 6 orkar denna inte dra luf- ten genom samtliga bottnar. Regleringen sker pà så vis att tillflödet av vatten via tilloppen 7a-7e stoppas me- delst ventiler l4a-l4e för de X översta bottnarna, där X beror av fläktens varvtal, varvid vattennivån hos dessa X översta bottnar sjunker till en så låg nivå att luft kan passera bottnen väsentligen utan att tvingas genom ett resistivt vattenskikt. Därmed har antalet aktiva bottnar sjunkit från N till N-X, och gasen kan passera genom ko- lonnen, även vid mindre flöden. Detta medför att anord- ningen är användbar för rening av såväl större, mycket förorenade gasflöden som mindre flöden av gas med små föroreningshalter. Anläggningens effektförbrukning kan vidare minskas ytterligare, genom att låta en gemensam lO 15 20 25 30 35 515 625 7 pump 8 pumpa vatten till tilloppen 7a-7e. Pumpens 8 pump- effekt kan därmed regleras, sä att den till pumpen 8 an- slutna fluidledningen 9, vilken leder till tilloppen 7a- 7e, enbart levererar den mängd vatten som krävs för fyll- ning av de N-X aktiva bottnarna, vilket medför en ytter- ligare effektbesparing.

I fig 2 visas ett blockschema över en metod för op- timering av en gasreningsanordning. Metoden innefattar huvudsakligen tre steg, fastställande 101 av inflödesvo- lymen av gas genom inloppet till kolonnen, reglering 102 av fläktens varvtal så att dess utsugningsvolym motsvarar inflödesvolymen och reglering 103 av tilloppet av fluid, i detta fall vatten, bottnarna. Det skall särskilt noteras att dessa tre steg individuellt till var och en av ej nödvändigtvis mäste ske i denna ordning, utan de me- todsteg som avbildas i fig 2 och efterföljande fig 3 och fig 4 visas enbart i exemplifierande syfte. Steget att fastställa l0l inflödet kan exempelvis bestå av stegen att reglera 201 inflödet genom individuell reglering av spjäll, som är anordnade i respektive gaskanal samt att fastställa 202 gasinflödet genom inlopp genom att fast- ställa vilka spjäll som är öppna, såsom visas i fig 3.

Vidare kan steget att reglera 103 tilloppet av fluid in- dividuellt till var och en av bottnarna innefatta stegen att mata 301 ett flertal fluidtillopp via en gemensam fluidledning, pumpa 302 fluid genom fluidledningen med en Pump/ en av bottnarna genom att öppna respektive stänga en vid styra 303 det individuella tilloppet till var och var och en av bottnarna anordnad ventil och styra 304 pumpens effekt för pumpning av den mängd fluid som krävs för matning av de aktuella öppna fluidtilloppen, såsom visas i fig 4. Lämpligen är de olika metodstegen, appli- cerade på ovan nämnda anordning, styrda fràn en central datorenhet eller dylikt (ej visad). Exempelvis kan en operatör avgöra att ett dopp i den första (stora) zink- grytan l3a skall ske, varvid reningen i anordningen skall koncentreras till förorenade gaser fràn denna process. 10 15 20 25 30 515 625 8 Operatören sänder, exempelvis medelst intryckning av en knapp pà en styrpanel, denna information till styrenhe- ten, varefter styrenheten utsänder en öppningssignal till spjället l2a och/eller stängningssignaler till spjällen l2b-l2c. Därvid leds enbart gasen från den första zink- grytan l3a in i reningsanordningen. Därmed är även flödet genom anordningen fastställt, och styrenheten utsänder en styrsignal till fläkten 6 för justering av dess varvtal till det faktiska flödet. Vidare fastställer styrenheten hur mànga aktiva bottnar N-X som krävs för nämnda flöde, och utsänder stängningssignaler till ventilerna 14 höran- de till de X översta bottnarna. Styrenheten beräknar även vilket vattentillflöde som krävs för fyllning av de akti- va bottnarna, och utsänder därefter en signal för re- glering av pumpens 8 pumpstyrka.

Det inses att en mängd modifieringar av de ovan be- skrivna utföringsformerna av uppfinningen är möjliga inom uppfinningens ram, sàsom definieras av de efterföljande patentkraven. Exempelvis kan pumpen 8 vara oreglerad, och konstant pumpa samma flöde till tilloppen 7a-7e. Vidare kan antalet gaskällor 13 och därtill hörande gaskanaler ll och spjäll 12 varieras på grundval av anläggningens utformning. Vidare kan det totala antalet bottnar varie- ra, för anpassning till det maximala flödet genom anord- ningen, exempelvis när samtliga spjäll 12 är öppna. Vida- re kan bottnarnas fluidtillflöde regleras individuellt till var botten, eller individuellt till delgrupper av sagda grupp av bottnar. Metodstegen kan sàsom tidigare nämnt ske i olika ordning, och i viss mån, exempelvis vad gäller reglering av fläktens varvtal och antalet bottnar, ske samtidigt.

Claims (9)

10 15 20 25 30 35 515 625 ~ - « ~ . . 9 PATENTKRAV innefattande en ko- till och utlopp (4)

1. Anordning vid rening av gas, (2), fràn kolonnen lonn för gas avsedda inlopp (3) (2), en grupp av seriellt inuti kolonnen (2) anordnade bottnar (5a-5e), är fyllbara med ett fluidum (10), port genom kolonnen (2) anordnad fläkt t e c k n a d av att sagda fläkt (6) vilka bottnar via tillopp samt en för gastrans- (6), är reglerbar till (5a-5e) (7a- k ä n n e - varvtalet och att delar av sagda grupp av bottnar är försedda med individuellt styrbara fluidtillopp 7e), för väsentligen individu- (5a-5e), fluidfyllda bottnar är reglerbart med hänsyn tagen företrädesvis för vatten, ell fyllning av sagda bottnar varvid antalet ak- tiva, till fläktens, effektiv rening av sàväl större som mindre gasflöden. av dess varvtal beroende, sugförmàga, för

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den mängd gas som inträder i kolonnen (2) genom inloppet (3) är varierbar.

3. Anordning enligt nàgot av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att tvà eller flera separata (lla-llc) (3), och att flödena fràn dessa gaskanaler (lla-llc) till in- är individuellt styrbara medelst i var och en (lla-1lC) gaskanaler är anslutna till sagda inlopp loppet (3) av gaskanalerna anordnade spjäll (l2a-l2c), ventiler eller dylikt.

4. Anordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d (lla-llc) förorenade gaser fràn tvà eller fler skilda gaskällor av att sagda gaskanaler är anordnade att leda (l3a-l3c), exempelvis fràn olika bearbetningssteg vid förzinkning, till sagda inlopp (3) för rening i en gemen- sam gasreningsanordning (1).

5. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att en pump (8) är anordnad för pumpning av fluidum (1), via en för tvà eller fler fluid- (7a-7e) (9), till sagda tillopp gemensam fluidledning 10 l5 20 25 30 35 515 625 zšhwšsjjfa. >.>.... _ ¿ = - u n. 10 fluidtillopp (7a-7e), och av att pumpens (8) flöde är reglerbart.

6. Anordning enligt något av föregående krav, (5a-5e) kallad klockbottentyp, varvid gasen passerar fritt förbi k ä n n e t e c k n a d av sagda bottnar är av sä en botten (5a-Se) till vilken fluidtillopp är förhindrat, men är tvingad att passera genom ett fluidskikt vid en botten till vilken fluidtillopp pàgàr, varvid anordning- ens (1) gasflödesmotstànd är reglerbart.

7. Metod för optimering av en gasreningsanordning I fràn kolonnen för gas avsedda inlopp (2), anordnade bottnar (1), innefattande en kolonn (3) till och utlOpP (4) seriellt inuti kolonnen (2) (7a-7e) en grupp av (Sa-5e), vilka via tillopp är fyllbara med ett fluidum (io), nad fläkt (6) innefattande stegen att: fastställa (101) (102) desvolym väsentligen sammanfaller med sagda gasinflöde, samt en för gastransport genom kolonnen (2) anord- ett gasinflöde genom inloppet, reglera fläktens varvtal, så att fläktens flö- och (103) före- till delar av sagda grupp av bottnar. individuellt reglera tilloppet av fluid, trädesvis vatten,

8. Metod för optimering av en gasreningsanordning (1) (101) ett gasinflöde genom inloppet vidare innefattar stegen att: (201) individuellt öppna respektive stänga spjäll eller venti- enligt krav 7, varvid steget att fastställa reglera gasinflödet genom inloppet genom att ler anordnade i tvà eller flera gaskanaler, mynnande vid inloppet, och fastställa (202) att fastställa vilka spjäll som är öppna. inflödet av gas genom inloppet genom

9. Metod för optimering av en gasreningsanordning en- ligt nägot av kraven 7 eller 8, varvid steget att indivi- (103) till delar av sagda grupp av bottnar, vidare in- duellt reglera tilloppet av fluid, företrädesvis vatten, nefattar stegen att: lO 515 625 ll mata (301) ett flertal fluidtillopp via en gemensam fluidledning, pumpa (302) fluidum genom sagda fluidledning medelst en pump, styra (303) det individuella fluidtilloppet till var- je del av sagda grupp av bottnar genom öppning eller stängning av en vid respektive fluidtillopp anordnad ven- och styra (BO4) pumpens effekt för pumpning av väsentli- gen den mängd fluid som krävs för att mata de aktuella til, öppna fluidtilloppen.