[发明专利]散布尤其是富CO2废气、尤其是酸性气体脱除单元的废气的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于散布废气的设备，所述废气尤其是富含CO₂的废气。

背景技术

该设备通常具有废气排放管(Abgaskamin)，所述废气排放管具有靠近底部的下区段以及与此相连接的上区段，该区段界定出所述排放管的开口，用于将废气排放进所述废气排放管周围的气氛中。在本发明的范畴内，此类排放管还尤其是竖管，该竖管例如在所述设备的最高配件(Ausrüstungsgegenstand)处向上引导。

在此已被证明为有问题的是，在废气温度比较低的情况下，由于例如CO₂含量比较高，废气的密度大于所述废气排放管周围的气氛中的空气的密度。因此存在以下问题，CO₂或具有相应密度的其他废气在从所述废气排放管排出后重新下降，并且例如可以进入周围的设备元件的进气冲程(Ansaugtrakt)内。这尤其是在低温空气分离设备的情况下是成问题的，其中在所吸入的待分离的空气中的CO₂含量通常不得高于例如500ppm。此外，高的CO₂含量还会对附近平台上的工作造成不利影响。

发明内容

因此，本发明基于如下目的，改进前述类型的设备，从而改进废气的散布或扩散，并且降低所述设备直接周围的废气下沉的风险。

该问题是通过根据本发明的设备实现的。下面描述本发明的有利的实施方案。

根据本发明，所述设备被设计为，将废气导入所述废气排放管的下区段，其中所述设备另外具有用于提高废气的浮升力(Auftrieb)的装置， 其中所述装置优选根据一个实施方案被设计为，在所述废气排放管的下区段内提供具有密度的废气和/或使得该下区段内的废气的密度降低，从而通过所述开口排出的废气能够升高进入周围的气氛。为此，废气的所述密度下降至周围空气的密度以下。

与标准系统不同，该标准系统例如通过布置在废气气流周围的火焰或火苗来改善废气在所述废气排放管的上端的散布或扩散，本发明优选使用用于提高尤其是富含CO₂的废气的浮升力的装置，其在所述废气排放管的下区段内发挥浮升作用或者在此提供密度小于周围气氛中的空气的密度的废气。

根据本发明的一个实施方案，基于所述排气管延伸的垂直线，所述废气排放管的下区段是所述废气排放管的下半部分，优选为所述废气排放管的下三分之一，更优选为所述废气排放管的下四分之一，更优选为所述废气排放管的下五分之一，更优选为所述废气排放管的下六分之一，更优选为所述废气排放管的下七分之一，更优选为所述废气排放管的下八分之一，更优选为所述废气排放管的下九分之一，更优选为所述废气排放管的下十分之一。

此外，在本发明的范畴内，尤其是富含CO₂的废气理解为CO₂含量为至少25体积％的废气。

在所述用于提高废气浮升力的装置在所述废气排放管的下区段内的布置方面，或者在提高所述废气排放管的下区段内的浮升力方面表明，由此即使在风比较小或者甚至无风的情况下以中等能耗使例如富含CO₂的废气充分地散布在周围的气氛中。在此表明，所述装置在所述废气排放管底部附近的定位或作用还使得废气能够在所述废气排放管的开口处很好地混合或均匀化，这对于低能耗是重要的。

根据本发明的一个优选的实施方案，所述装置具有热交换器，所述热交换器被设计为，将热载体的热量传导到废气或者废气的支流，其中 所述热交换器优选与所述废气排放管的下区段处于通流连接，从而可将借助所述热交换器加热的废气导入所述废气排放管的下区段内。

所述在热交换器内引导用于加热同样在其中引导的废气的热载体优选为水蒸汽，其在所述热交换器内在加热废气时尤其是发生凝结。作为用于加热的替代性介质，还可以使用其他热的介质，例如热废气、蒸锅水、热废水、热甲醇等。

根据本发明的一个优选的实施方案，所述用于提高浮升力的装置此外还具有通向所述废气排放管的下区段的管路，用于将水蒸汽导入所述废气排放管内(所谓的蒸汽喷射)，使得废气与水蒸汽混合。在此所述设备可具有用于产生或提供水蒸汽的装置，所述装置可与所述管路处于或形成流通连接。但是水蒸汽也可以在所述设备外部产生，并且例如经由相应的管路被引导至所述设备。此外，所述用于产生或提供水蒸汽的装置也可以供应上述热交换器。在此，除了所述热交换器以外，还可以存在将水蒸汽直接导入废气排放管的导入管路，例如用作回落平面(Rückfallebene)，但或者用作唯一的用于加热废气的装置(例如在不存在热交换器的情况下)。