DE102011001374B4 - Method and device for cleaning a pollutant-containing fluid - Google Patents
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Abstract
Um ein Verfahren zur Reinigung eines schadstoffhaltigen Fluids, insbesondere von Abluft aus einer Lackieranlage, bereitzustellen, welches eine effiziente Nutzung der bei der Verbrennung der in dem schadstoffhaltigen Fluid enthaltenen Schadstoffe frei werdenden Energie ermöglicht, wird vorgeschlagen, dass das schadstoffhaltige Fluid zumindest teilweise einer als Gasturbine ausgebildeten Verbrennungsvorrichtung mittels einer Oxidatorzuführleitung der Gasturbine zugeführt wird und die in dem schadstoffhaltigen Fluid enthaltenen Schadstoffe mittels der Gasturbine verbrannt werden.In order to provide a method for purifying a pollutant-containing fluid, in particular exhaust air from a paint shop, which allows an efficient use of the energy released during combustion of pollutants contained in the pollutant-containing fluid, it is proposed that the pollutant-containing fluid at least partially as a gas turbine trained combustion device is supplied by means of Oxidatorzuführleitung the gas turbine and the pollutants contained in the pollutant-containing fluid are burned by means of the gas turbine.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Reinigungsvorrichtung zur Reinigung eines schad- stoffhaltigen Fluids, insbesondere von Abluft aus einer Lackieranlage, sowie eine Verwendung der Reinigungsvorrichtung.The present invention relates to a method and a cleaning device for cleaning a harmful fluid, in particular exhaust air from a paint shop, and a use of the cleaning device.
Schadstoffhaltige Fluide, insbesondere Fluide, welche flüchtige organische Verbindungen (volatile organic compounds VOC) enthalten, können beispielsweise dadurch gereinigt werden, dass das schadstoffhaltige Fluid einer Verbrennungsvorrichtung zugeführt wird. Die in dem schadstoffhaltigen Fluid enthaltenen Schadstoffe werden in der Verbrennungsvorrichtung chemisch umgewandelt, insbesondere oxidiert. Im Falle von flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) entstehen hierbei insbesondere Kohlenstoffdioxid (CO2) und Wasser (H2O).Pollutant-containing fluids, in particular fluids containing volatile organic compounds (VOCs), can be purified, for example, by feeding the pollutant-containing fluid to a combustion device. The pollutants contained in the pollutant-containing fluid are chemically converted in the combustion device, in particular oxidized. In the case of volatile organic compounds (VOCs) carbon dioxide (CO 2 ) and water (H 2 O) are formed in particular.
Die
Der vorliegenden Erfindung liegt zunächst die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Reinigung eines schadstoffhaltigen Fluids bereitzustellen, welches eine effiziente Nutzung der Energie, welche bei der Verbrennung der in dem schadstoffhaltigen Fluid enthaltenen Schadstoffe frei wird, ermöglicht.It is an object of the present invention to provide a process for purifying a pollutant-containing fluid which enables an efficient use of the energy released during the combustion of pollutants contained in the pollutant-containing fluid.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren zur Reinigung eines schadstoffhaltigen Fluids gemäß Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by the method for purifying a pollutant-containing fluid according to
Vorteilhafte Ausgestaltungen dazu sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.Advantageous embodiments thereof are specified in the dependent claims.
Unter einem Fluid ist in dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen eine fließfähige Substanz, insbesondere eine Flüssigkeit oder ein Gas, zu verstehen, wobei die in dem Fluid enthaltenen Schadstoffe flüssig oder gasförmig sein können oder im festen Aggregatzustand vorliegen können.In this description and the appended claims, a fluid is to be understood as meaning a flowable substance, in particular a liquid or a gas, wherein the pollutants contained in the fluid may be liquid or gaseous or may be present in the solid state.
Unter einer Reinigung eines schadstoffhaltigen Fluids ist in dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen eine zumindest teilweise, vorzugsweise vollständige, Umwandlung der in dem schadstoffhaltigen Fluid enthaltenen Schadstoffe in im Wesentlichen unschädliche, insbesondere gesundheitsunschädliche, Substanzen zu verstehen. Insbesondere ist hierunter die Umwandlung von flüchtigen organischen Verbindungen (volatile organic compounds VOC) in Kohlenstoffdioxid und Wasser zu verstehen. Eine solche Umwandlung verläuft exotherm, so dass hierbei Energie frei wird, welche mittels der Gasturbine genutzt werden kann.A purification of a pollutant-containing fluid in this description and the appended claims is to be understood as meaning an at least partial, preferably complete, conversion of the pollutants contained in the pollutant-containing fluid into substantially harmless, in particular harmless, substances. In particular, this is to be understood as the conversion of volatile organic compounds (VOCs) into carbon dioxide and water. Such a conversion is exothermic, so that this energy is released, which can be used by the gas turbine.
Dadurch, dass zumindest ein Teil der bei der Verbrennung entstehenden Wärme mittels mindestens eines Wärmetauschers auf mindestens eine Fluidzuführleitung für die Gasturbine zur Erzeugung von Strom übertragen wird, kann eine Temperatur der der Gasturbine zuzuführenden Fluide erhöht werden, wodurch ein hoher Wirkungsgrad der Gasturbine erhalten werden kann.Characterized in that at least part of the heat produced during the combustion is transmitted by means of at least one heat exchanger to at least one fluid supply line for the gas turbine to generate electricity, a temperature of the gas turbine to be supplied fluids can be increased, whereby a high efficiency of the gas turbine can be obtained ,
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Fluidzuführleitung für die Gasturbine eine Brennstoffzuführleitung ist, mittels welcher der Gasturbine Brennstoff, beispielsweise Erdgas, zuführbar ist. Mittels des Wärmetauschers kann die bei der Verbrennung der in dem schadstoffhaltigen Fluid enthaltenen Schadstoffe frei werdende Wärme besonders einfach auf den Brennstoff übertragen werden, so dass die Eintrittstemperatur des Brennstoffs bei dessen Eintritt in die Brennkammer erhöht wird und dadurch der Wirkungsgrad der Gasturbine gesteigert werden kann.In one embodiment of the invention, it is provided that the fluid supply line for the gas turbine is a fuel supply line, by means of which the gas turbine fuel, such as natural gas, can be fed. By means of the heat exchanger, the heat released during the combustion of pollutants contained in the pollutant fluid heat can be easily transferred to the fuel, so that the inlet temperature of the fuel is increased upon its entry into the combustion chamber and thereby the efficiency of the gas turbine can be increased.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass mindestens eine Fluidzuführleitung für die Gasturbine eine Oxidatorzuführleitung ist, mittels welcher der Gasturbine ein Oxidator, beispielsweise Luft, zuführbar ist. Hierdurch kann mittels des Wärmetauschers zumindest ein Teil der bei der Verbrennung der in dem schadstoffhaltigen Fluid enthaltenen Schadstoffe frei werdenden Energie auf den Oxidator übertragen werden, so dass eine Eintrittstemperatur des Oxidators bei dessen Eintritt in die Brennkammer erhöht ist und somit der Wirkungsgrad der Gasturbine gesteigert werden kann.Alternatively or additionally, it can be provided that at least one fluid supply line for the gas turbine is an oxidator supply line, by means of which the gas turbine an oxidizer, for example air, can be fed. In this way, by means of the heat exchanger, at least part of the energy released during the combustion of the pollutants contained in the pollutant-containing fluid can be transferred to the oxidizer, so that an inlet temperature of the oxidizer as it enters the combustion chamber is increased and thus the efficiency of the gas turbine is increased can.
Dadurch, dass die bei der Verbrennung des schadstoffhaltigen Fluids in der separaten Oxidationsvorrichtung entstehende Wärme auf mindestens eine Fluidzuführleitung für die Gasturbine zur Erzeugung von Strom übertragen wird, kann eine Erhöhung der Eintrittstemperaturen der Fluide für die Gasturbine erzielt werden, wodurch sich der Wirkungsgrad der Gasturbine erhöht.By transferring the heat produced during the combustion of the pollutant-containing fluid in the separate oxidation device to at least one fluid supply line for the gas turbine for generating electricity, an increase of the inlet temperatures of the fluids for the gas turbine can be achieved, whereby the efficiency of the gas turbine increases ,
Die separate Oxidationsvorrichtung ist somit eine von der Gasturbine getrennte Verbrennungsvorrichtung, beispielsweise eine thermische Oxidationsanlage, insbesondere eine regenerative thermische Oxidationsanlage. Dadurch kann die Verbrennung der in dem schadstoffhaltigen Fluid enthaltenen Schadstoffe zur Reinigung des schadstoffhaltigen Fluids gezielt beispielsweise an die anfallende Menge an schadstoffhaltigem Fluid angepasst werden, ohne auf die Verbrennungsvorgänge, welche in der Brennkammer der Gasturbine stattfinden, Einfluss nehmen zu müssen.The separate oxidation device is thus a combustion device separate from the gas turbine, for example a thermal oxidation system, in particular a regenerative thermal oxidation system. As a result, the combustion of the pollutants contained in the contaminant-containing fluid for purifying the pollutant-containing fluid can be specifically adjusted, for example, to the accumulated amount of pollutant-containing fluid, without the combustion processes take place in the combustion chamber of the gas turbine to have to exert influence.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein in der separaten Oxidationsvorrichtung entstehendes Abgas dem mindestens einen Wärmetauscher zugeführt wird, um die in dem Abgas der separaten Oxidationsvorrichtung vorhandene Wärme auf die mindestens eine Fluidzuführleitung für die Gasturbine zu übertragen. Auf diese Weise ist eine Nutzung der in dem Abgas der separaten Oxidationsvorrichtung vorhandenen Wärme, welche insbesondere bei der Verbrennung der in dem schadstoffhaltigen Fluid enthaltenen Schadstoffe entsteht, zur Optimierung des Wirkungsgrads der Gasturbine möglich.In a development of the invention, it is provided that an exhaust gas produced in the separate oxidation device is fed to the at least one heat exchanger in order to transfer the heat present in the exhaust gas of the separate oxidation device to the at least one fluid supply line for the gas turbine. In this way, it is possible to utilize the heat present in the exhaust gas of the separate oxidation device, which arises in particular during the combustion of the pollutants contained in the pollutant-containing fluid, in order to optimize the efficiency of the gas turbine.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass ein in der Gasturbine entstehendes Abgas dem mindestens einen Wärmetauscher zugeführt wird, um die in dem Abgas der Gasturbine vorhandene Wärme auf die mindestens eine Fluidzuführleitung für die Gasturbine zu übertragen. Auf diese Weise kann eine durch die Verbrennung des der Gasturbine zugeführten Brennstoffs erzeugte Wärme des in der Gasturbine entstehenden Abgases zur Steigerung des Wirkungsgrads der Gasturbine verwendet werden.Alternatively or additionally, it can be provided that an exhaust gas formed in the gas turbine is supplied to the at least one heat exchanger in order to transfer the heat present in the exhaust gas of the gas turbine to the at least one fluid supply line for the gas turbine. In this way, a heat generated by the combustion of the gas turbine fuel supplied by the resulting gas turbine in the exhaust gas to increase the efficiency of the gas turbine can be used.
Günstig ist es, wenn ein in der Oxidationsvorrichtung entstehendes Abgas mit einem in der Gasturbine entstehenden Abgas gemischt wird, bevor es dem mindestens einen Wärmetauscher zugeführt wird. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn ein in der Oxidationsvorrichtung entstehendes Abgas eine besonders hohe Temperatur, beispielsweise ungefähr 900°C, aufweist, welche den Wärmetauscher beschädigen könnte. Durch die Vermischung des in der Oxidationsvorrichtung entstehenden Abgases mit dem in der Gasturbine entstehenden Abgas, welches beispielsweise eine Temperatur von ungefähr 650°C aufweist, kann die Temperatur des dem Wärmetauscher zugeführten Abgases reduziert werden, so dass die Belastung des Wärmetauschers reduziert wird.It is favorable if an exhaust gas formed in the oxidation device is mixed with an exhaust gas produced in the gas turbine before it is fed to the at least one heat exchanger. This can be advantageous in particular if an exhaust gas formed in the oxidation device has a particularly high temperature, for example approximately 900 ° C., which could damage the heat exchanger. By mixing the exhaust gas produced in the oxidation device with the exhaust gas produced in the gas turbine, which for example has a temperature of approximately 650 ° C., the temperature of the exhaust gas supplied to the heat exchanger can be reduced so that the load on the heat exchanger is reduced.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass mindestens zwei Wärmetauscher vorgesehen sind, welche getrennt einerseits von dem in der Oxidationsvorrichtung entstehenden Abgas und andererseits von dem in der Gasturbine entstehenden Abgas durchströmt werden. Hierbei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass eine Fluidzuführleitung für die Gasturbine mit zwei Wärmetauschern versehen ist, wobei ein in einer Fluidrichtung des in der Fluidzuführleitung geführten Fluids erster Wärmetauscher von dem in der Gasturbine entstehenden Abgas durchströmt wird und ein in der Strömungsrichtung stromabwärts angeordneter zweiter Wärmetauscher von dem in der Oxidationsvorrichtung entstehenden Abgas durchströmt wird. Auf diese Weise ist eine besonders starke Aufheizung des in der Fluidzuführleitung der Gasturbine geführten Fluids möglich, so dass die Eintrittstemperatur dieses Fluids beim Eintritt in die Brennkammer der Gasturbine einen besonders hohen Wert erreichen kann. Hierdurch ist ein besonders hoher Wirkungsgrad der Gasturbine realisierbar.Alternatively or additionally, it can be provided that at least two heat exchangers are provided, which are flowed through separately on the one hand by the exhaust gas produced in the oxidation device and on the other hand by the exhaust gas produced in the gas turbine. In this case, it can be provided, for example, that a fluid supply line for the gas turbine is provided with two heat exchangers, wherein a flowing in the fluid supply line fluid first heat exchanger is flowed through by the gas produced in the gas turbine exhaust gas and downstream in the flow direction arranged second heat exchanger of the exhaust gas produced in the oxidation device is flowed through. In this way, a particularly strong heating of the guided in the Fluidzuführleitung the gas turbine fluid is possible, so that the inlet temperature of this fluid can reach a particularly high value when entering the combustion chamber of the gas turbine. As a result, a particularly high efficiency of the gas turbine can be realized.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Reinigungsvorrichtung zur Reinigung eines schadstoffhaltigen Fluids, insbesondere von Abluft aus einer Lackieranlage.The present invention further relates to a cleaning device for cleaning a pollutant-containing fluid, in particular exhaust air from a paint shop.
Der Erfindung liegt dabei die Aufgabe zugrunde, eine Reinigungsvorrichtung zu schaffen, welche eine effiziente Nutzung der bei einer Verbrennung der in dem schadstoffhaltigen Fluid enthaltenen Schadstoffe frei werdenden Energie ermöglicht.The invention is based on the object to provide a cleaning device which allows efficient use of the energy released during combustion of pollutants contained in the pollutant-containing fluid.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Reinigungsvorrichtung zur Reinigung eines schadstoffhaltigen Fluids gemäß Anspruch 5 gelöst.This object is achieved by the cleaning device for cleaning a pollutant-containing fluid according to claim 5.
Vorteilhafte Ausgestaltungen dazu sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.Advantageous embodiments thereof are specified in the dependent claims.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Reinigungsvorrichtung mindestens einen Wärmetauscher zur Übertragung von Wärme, welche bei der Verbrennung von in dem schadstoffhaltigen Fluid enthaltenen Schadstoffen entsteht, auf die mindestens eine Fluidzuführleitung für die Gasturbine umfasst. Auf diese Weise ist eine besonders einfache Nutzung der Energie, welche bei der Verbrennung der in dem schadstoffhaltigen Fluid enthaltenen Schadstoffe frei wird, zur Steigerung des Wirkungsgrades der Gasturbine möglich.According to the invention, it is provided that the cleaning device comprises at least one heat exchanger for the transfer of heat, which is formed during the combustion of pollutants contained in the pollutant-containing fluid, to which at least one fluid supply line for the gas turbine comprises. In this way, a particularly simple use of the energy which is released during the combustion of the pollutants contained in the pollutant-containing fluid, to increase the efficiency of the gas turbine possible.
Die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung weist vorzugsweise die vorstehend im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Reinigung eines schadstoffhaltigen Fluids aufgeführten Merkmale und/oder Vorteile auf.The cleaning device according to the invention preferably has the features and / or advantages listed above in connection with the method according to the invention for the purification of a pollutant-containing fluid.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die mindestens eine Fluidzuführleitung für die Gasturbine eine Brennstoffzuführleitung und/oder eine Oxidatorzuführleitung ist. Auf diese Weise kann ein der Gasturbine zuzuführender Brennstoff und/oder ein der Gasturbine zuzuführender Oxidator erwärmt werden, bevor eine Einleitung in eine Brennkammer der Gasturbine erfolgt. Hierdurch kann der Wirkungsgrad der Gasturbine gesteigert werden.According to the invention, it is provided that the at least one fluid supply line for the gas turbine is a fuel feed line and / or an oxidator feed line. In this way, a fuel to be supplied to the gas turbine and / or an oxidizer to be supplied to the gas turbine can be heated before an introduction into a combustion chamber of the gas turbine takes place. As a result, the efficiency of the gas turbine can be increased.
Das schadstoffhaltige Fluid muss dabei vorzugsweise nicht direkt der Gasturbine zugeführt werden, so dass ein im Wesentlichen unabhängiger Betrieb der Gasturbine möglich ist. Vielmehr erfolgt die Reinigung des schadstoffhaltigen Fluids in der separaten Oxidationsvorrichtung.The pollutant-containing fluid preferably need not be supplied directly to the gas turbine, so that a substantially independent operation of the gas turbine is possible. Rather, the Purification of the pollutant-containing fluid in the separate oxidation device.
Die separate Oxidationsvorrichtung ist beispielsweise eine thermische Oxidationsanlage, insbesondere eine regenerative thermische Oxidationsanlage (RTO).The separate oxidation device is, for example, a thermal oxidation plant, in particular a regenerative thermal oxidation plant (RTO).
Günstig ist es, wenn mittels mindestens eines Wärmetauschers eine Abgasleitung der Oxidationsvorrichtung mit mindestens einer Fluidzuführleitung der Gasturbine thermisch gekoppelt ist. Auf diese Weise kann eine bei der Verbrennung der in dem schadstoffhaltigen Fluid enthaltenen Schadstoffe entstehende Wärme zur Steigerung des Wirkungsgrads der Gasturbine auf eine Fluidzuführleitung der Gasturbine übertragen werden.It is favorable if, by means of at least one heat exchanger, an exhaust gas line of the oxidation device is thermally coupled to at least one fluid supply line of the gas turbine. In this way, a heat produced during combustion of the pollutants contained in the pollutant-containing fluid can be transferred to a fluid supply line of the gas turbine to increase the efficiency of the gas turbine.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann ebenfalls zur Steigerung des Wirkungsgrads der Gasturbine vorgesehen sein, dass mittels mindestens eines Wärmetauschers eine Abgasleitung der Gasturbine mit der mindestens einen Fluidzuführleitung der Gasturbine thermisch gekoppelt ist.Alternatively or additionally, can also be provided to increase the efficiency of the gas turbine, that by means of at least one heat exchanger, an exhaust gas line of the gas turbine is thermally coupled to the at least one fluid supply line of the gas turbine.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Reinigungsvorrichtung eine Mischungsvorrichtung zum Mischen von Abgas aus der Gasturbine und von Abgas aus der Oxidationsvorrichtung umfasst. Auf diese Weise kann insbesondere ein besonders heißes Abgas aus der Oxidationsvorrichtung mit einem eher relativ kühlen Abgas aus der Gasturbine gemischt werden, um eine thermische Belastung eines mittels des gemischten Abgases beaufschlagten Wärmetauschers zu reduzieren.In one embodiment of the invention it is provided that the cleaning device comprises a mixing device for mixing exhaust gas from the gas turbine and exhaust gas from the oxidation device. In this way, in particular a particularly hot exhaust gas from the oxidation device can be mixed with a rather relatively cool exhaust gas from the gas turbine in order to reduce a thermal load of a heat exchanger acted upon by the mixed exhaust gas.
Günstig kann es hierbei sein, wenn die Mischungsvorrichtung bezüglich einer Strömungsrichtung des Abgases stromaufwärts von dem mindestens einen Wärmetauscher angeordnet ist.It may be advantageous in this case if the mixing device is arranged upstream of the at least one heat exchanger with respect to a flow direction of the exhaust gas.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch die Verwendung einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The present invention also relates to the use of a cleaning device according to the invention for carrying out the method according to the invention.
Die erfindungsgemäße Verwendung kann vorzugsweise zusätzlich ein oder mehrere Merkmale und/oder Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und/oder der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung aufweisen.The use according to the invention may preferably additionally have one or more features and / or advantages of the method according to the invention and / or of the cleaning device according to the invention.
Das erfindungsgemäße Verfahren, die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung und/oder die erfindungsgemäße Verwendung können darüber hinaus die nachfolgend aufgeführten Merkmale und/oder Vorteile aufweisen: Vorteilhaft kann es sein, wenn das schadstoffhaltige Fluid vor der Zuführung zu der Verbrennungsvorrichtung mittels einer Kompressionsvorrichtung, beispielsweise eines Verdichters, verdichtet wird. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass ein Fluiddruck des schadstoffhaltigen Fluids auf beispielsweise ungefähr 6 bar bis ungefähr 7 bar erhöht wird.The method according to the invention, the cleaning device according to the invention and / or the use according to the invention can furthermore have the following features and / or advantages: It can be advantageous if the pollutant-containing fluid is compacted before being fed to the combustion device by means of a compression device, for example a compressor becomes. In this case, provision can be made in particular for a fluid pressure of the pollutant-containing fluid to be increased to, for example, about 6 bar to about 7 bar.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das schadstoffhaltige Fluid vor der Zuführung zu der Verbrennungsvorrichtung aufkonzentriert wird, das heißt, dass ein unschädlicher Bestandteil des schadstoffhaltigen Fluids von dem schadstoffhaltigen Fluid abgetrennt wird. Hierdurch wird ein schadstoffhaltiges Fluid mit einem höheren Schadstoffgehalt erhalten, welches somit eine höhere Energiedichte bei dessen Verbrennung bietet.Furthermore, it can be provided that the pollutant-containing fluid is concentrated before being fed to the combustion device, that is, that a harmless component of the pollutant-containing fluid is separated from the pollutant-containing fluid. As a result, a pollutant-containing fluid is obtained with a higher pollutant content, which thus provides a higher energy density during combustion.
Vorteilhaft kann es sein, wenn ein Bypass vorgesehen ist, mittels welchem das schadstoffhaltige Fluid einer Bypassbrennvorrichtung zuführbar ist, um beispielsweise in Notfällen das schadstoffhaltige Fluid nicht ungereinigt an die Umgebung abgeben zu müssen.It may be advantageous if a bypass is provided, by means of which the contaminant-containing fluid can be supplied to a bypass combustion device, in order, for example, not to have to discharge the contaminant-containing fluid to the environment in an emergency.
Günstig kann es hierbei sein, wenn die Bypassbrennvorrichtung als ein Rohrbrenner ausgebildet ist.It may be advantageous in this case if the bypass combustion device is designed as a tube burner.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.Further features and advantages of the invention are the subject of the following description and the drawings of exemplary embodiments.
In den Figuren zeigen:In the figures show:
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Identical or functionally equivalent elements are provided with the same reference numerals in all figures.
Eine in
Die Reinigungsvorrichtung
Die Gasturbine
Die Brennstoffzuführleitung
Die Gasturbine
Mittels des Verdichters
Die Schadstoffquelle
In der Strömungsrichtung des Oxidators stromabwärts des Verdichters
Zur zusätzlichen Nutzung der Wärme des Abgases in der Abgasleitung
Die Reinigungsvorrichtung
So ist beispielsweise in der Schadstoffzuführleitung
Für den Fall, dass nicht das gesamte aus der Schadstoffquelle
Ein weiteres Bypassventil
Die vorstehend beschriebene Reinigungsvorrichtung
Die Schadstoffquelle
The
Das schadstoffhaltige Fluid wird zur Beseitigung der Schadstoffe mittels der Schadstoffzuführleitung
Mittels der Brennstoffzuführleitung
Das in der Brennkammer
Stromabwärts der Turbine
Eine Restwärme, welche nach Durchlaufen des Wärmetauschers
Bei der in
Eine in
Die Oxidationsvorrichtung
Die Oxidationsvorrichtung
Die Abgasleitung
Mittels des Wärmetauschers
Bei der in
In der Mischungsvorrichtung
Bei einer (nicht dargestellten) Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Mischungsvorrichtung
Stromabwärts der Mischungsvorrichtung
Das aus der Gasturbine
Im Übrigen stimmt die in
Eine in
Ein erster Wärmetauscher
Der zweite Wärmetauscher
Die beiden Wärmetauscher
Im Übrigen stimmt die in
Dadurch, dass die Reinigungsvorrichtung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 100100
- Reinigungsvorrichtungcleaning device
- 102102
- Schadstoffquellesource of pollution
- 104104
- Gasturbinegas turbine
- 106106
- Brennkammercombustion chamber
- 108108
- Brennstoffzuführleitungfuel supply
- 110110
- OxidatorzuführleitungOxidatorzuführleitung
- 112112
- Fluidzuführleitungfluid supply line
- 114114
- Generatorgenerator
- 116116
- Verdichtercompressor
- 118118
- Turbineturbine
- 120120
- Wellewave
- 122122
- SchadstoffzuführleitungSchadstoffzuführleitung
- 124124
- Wärmetauscherheat exchangers
- 126126
-
Abgasleitung der
104 Exhaust pipe of104 - 128128
- WasserwärmetauscherWater heat exchanger
- 130130
- VentilValve
- 132132
- BypassbrennvorrichtungBypass burning device
- 134134
- Bypassventilbypass valve
- 136136
- Verbrennungsvorrichtungincinerator
- 140140
- Oxidationsvorrichtungoxidizer
- 142142
-
Abgasleitung der
140 Exhaust pipe of140 - 144144
- Mischungsvorrichtungmixing device
Claims (10)
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Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013206908A1 (en) * | 2013-04-17 | 2014-10-23 | Dürr Systems GmbH | Method and device for interior cleaning of a fluid tank |
DE102015102955B4 (en) * | 2015-03-02 | 2017-03-23 | Sturm Maschinen- & Anlagenbau Gmbh | Method and plant for surface treatment of a workpiece |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2543761A1 (en) * | 1975-10-01 | 1977-04-07 | Kurt Dr Ing Zenkner | Industrial exhaust gas after burner - has turbine exhaust cooled and recycled for superheating in heat exchanger |
DE3038792A1 (en) * | 1980-10-14 | 1982-04-22 | Lohmann Gmbh & Co Kg, 5450 Neuwied | Industrial solvent recovery by condensing from compressed carrier gas - via expansion engine mechanically driving compressor for loaded carrier gas |
DE3910756A1 (en) * | 1989-04-04 | 1990-10-11 | Jochen Schanze | VENTILATION SYSTEM FOR EXHAUSTING AN EXHAUST AIR FLOW LINKED WITH A HIGH VOLUME AND MASS FLOW |
EP0298941B1 (en) * | 1987-07-06 | 1992-03-18 | Abb Stal Ab | Method for destructing undesired organic substances |
EP0566304A1 (en) * | 1992-04-11 | 1993-10-20 | AIRAQUA ENGINEERING (CONSULTANTS) Ltd. | Gas treatment process |
US5569073A (en) * | 1995-03-15 | 1996-10-29 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | System for the removal and disposal of airborne contaminants from an outdoor paint booth |
US20040147798A1 (en) * | 2003-01-29 | 2004-07-29 | Macwhinnie Raymond D. | Method and apparatus for the destruction of volatile organic compounds |
JP2007278147A (en) * | 2006-04-05 | 2007-10-25 | Ebara Corp | Deodorizing device |
US20080041032A1 (en) * | 2004-08-19 | 2008-02-21 | Shigekazu Uji | Method Of Treating Volatile Organic Compound And System For Treating Volatile Organic Compound Using Gas Turbine |
JP2008302277A (en) * | 2007-06-06 | 2008-12-18 | Toyobo Co Ltd | System for treating gas containing organic solvent |
US7645322B2 (en) * | 2006-09-15 | 2010-01-12 | Ingersoll Rand Energy Systems Corporation | System and method for removing water and siloxanes from gas |
WO2011092224A1 (en) * | 2010-01-26 | 2011-08-04 | Dürr Systems GmbH | Drying system comprising a thermal engine |
-
2011
- 2011-03-17 DE DE102011001374A patent/DE102011001374B4/en active Active
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2543761A1 (en) * | 1975-10-01 | 1977-04-07 | Kurt Dr Ing Zenkner | Industrial exhaust gas after burner - has turbine exhaust cooled and recycled for superheating in heat exchanger |
DE3038792A1 (en) * | 1980-10-14 | 1982-04-22 | Lohmann Gmbh & Co Kg, 5450 Neuwied | Industrial solvent recovery by condensing from compressed carrier gas - via expansion engine mechanically driving compressor for loaded carrier gas |
EP0298941B1 (en) * | 1987-07-06 | 1992-03-18 | Abb Stal Ab | Method for destructing undesired organic substances |
DE3910756A1 (en) * | 1989-04-04 | 1990-10-11 | Jochen Schanze | VENTILATION SYSTEM FOR EXHAUSTING AN EXHAUST AIR FLOW LINKED WITH A HIGH VOLUME AND MASS FLOW |
EP0566304A1 (en) * | 1992-04-11 | 1993-10-20 | AIRAQUA ENGINEERING (CONSULTANTS) Ltd. | Gas treatment process |
US5569073A (en) * | 1995-03-15 | 1996-10-29 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | System for the removal and disposal of airborne contaminants from an outdoor paint booth |
US20040147798A1 (en) * | 2003-01-29 | 2004-07-29 | Macwhinnie Raymond D. | Method and apparatus for the destruction of volatile organic compounds |
US20080041032A1 (en) * | 2004-08-19 | 2008-02-21 | Shigekazu Uji | Method Of Treating Volatile Organic Compound And System For Treating Volatile Organic Compound Using Gas Turbine |
JP2007278147A (en) * | 2006-04-05 | 2007-10-25 | Ebara Corp | Deodorizing device |
US7645322B2 (en) * | 2006-09-15 | 2010-01-12 | Ingersoll Rand Energy Systems Corporation | System and method for removing water and siloxanes from gas |
JP2008302277A (en) * | 2007-06-06 | 2008-12-18 | Toyobo Co Ltd | System for treating gas containing organic solvent |
WO2011092224A1 (en) * | 2010-01-26 | 2011-08-04 | Dürr Systems GmbH | Drying system comprising a thermal engine |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
http//de.wikipedia.org/w/index.php?title=Gas-und-Dampf-Kombikraftwerk&oldid=86301360 * |
http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Gasturbine&oldid=86069678 * |
JP 2007-278147 A (Engl. Transl.) |
JP 2008-302277 A (Engl. Transl.) |
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