Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln, insbesondere zum Reinigen von Fluiden gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 18, sowie eine Char- giervorrichtung und eine Gasbehandlungsanlage zum Durchführen des Verfahrens gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 8 und 10.

Bei Anlagen zum Behandeln großer Gasmengen, wie sie z. B. als Abgas bei Ver- brennungsprozessen anfallen, insbesondere zum Entfernen von umweltschädli- chen Komponenten, wie Dioxinen, Furanen, Schwefelverbindungen, Chlorverbin- dungen, Stickstoffverbindungen, Kohlenwasserstoffen, Schwermetallen und/oder anderen Komponenten, an einem Schüttgut besteht ein wesentliches Problem in der Großflächigkeit der gelegentlich auch als"Filter"bezeichneten Schüttgut- schicht. Es ist nämlich erwünscht, den Strömungswiderstand durch die Schüttgut- schicht gering zu halten und gleichzeitig eine hohe Behandlungsqualität über den gesamten Filterquerschnitt dauerhaft sicherzustellen. Um dies zu erreichen muß das Schüttgut, wenn es im Gegenstrom zu dem zu behandelnden Fluid, also be- sonders wirkungsvoll, genutzt werden soll, im Wege eines Schüttgutteilaustau- sches immer wieder gleichmäßig am Boden der Schüttgutschicht, dem Anström- boden, abgezogen und ebenso gleichmäßig frisches Schüttgut über die Bettober- fläche verteilt zugeführt werden. Dieses Problem ist großtechnisch mittels soge- nannter Wanderbettreaktoren gelöst worden, wie sie in den Druckschriften WO 88/08746, WO 91/12069 und EP 0 472 565 beschrieben worden sind.

Bei diesen bekannten Verfahren, Vorrichtungen und Anlagen wird das Schüttgut über Schüttgutvorratsbunker und Schüttgutverteilböden, die unmittelbar oberhalb jedes Schüttgutbettes angeordnet sind, zugeführt. Die Schüttgutentladeöffnungen der Schüttgutverteilböden werden von permanent offenen Rohrmündungen gebil- det, unterhalb derer sich jeweils ein Schüttgutkegel ausbildet. Da diese Mün- dungsöffnungen über den Bettquerschnitt gleichmäßig verteilt sind, ist die Schütt- gutbettoberfläche von einer Mehrzahl solcher Schüttgutkegel gebildet. Der zwi- schen der Schüttgutbettoberfläche und dem Schüttgutverteilboden zwangsläufig verbleibende Hohlraum jedes Bettes dient als Gassammelraum, der über eine ver- schließbare Öffnung in der Seitenwand des das Schüttgutbett aufnehmenden Be- hälters (Reaktors) mit einem Gassammel-oder Abströmkanal, in den die zusam- mengefaßten Abgasströme aller Betten münden, verbunden ist. Durch die perma- nent offenen Mündungs-oder Entladeöffnungen des Schüttgutverteilbodens kann zu behandelndes Fluid auch in den Schüttgutvorratsbunker eindringen. Daher sind besondere Vorkehrungen zu treffen, daß die Nachfü ! ! öffnungen der Schüttgutvor- ratsbunker stets ausreichend dicht verschlossen sind und daß in den Vorratsbun- kern eindringende behandelte Gase in den Vorratsbunkern keine unerwünschten Reaktionen, wie z. B. durch sauerstoffhaltige Schleichströmung, sogenannte Hot Spots, hervorrufen.

Ein weiteres Problem besteht darin, daß die Eignung der verfügbaren Behand- lungsschüttgüter sehr unterschiedlich ist und für besonders hohe Konzentrationen an zu behandelnden Fluidkomponenten und/oder sehr unterschiedlichen zu be- handelnden Fluidkomponenten-für sich allein genommen-nicht ausreichen, um das gewünschte Behandlungsergebnis in einem einzigen Arbeitsgang zu errei- chen.

Ein weiteres Problem bei den bekannten Fluidbehandlungsanlagen besteht darin, daß die Art des Verteilens des Schüttgutes auf die Reaktorbetten und/oder das Austragen des Schüttgutes eine relativ starre Festlegung auf eine vorbestimmte Verfahrensweise bei der Fluidbehandlung zur Folge haben.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde ein Verfahren, eine Schüttgutaufgabevorrichtung und eine Gasbehandlungsanlage vorzuschlagen, durch welche eine höhere Flexibilität der Fluidbehandlung mittels eines mit Schüttgut gefüllten Wanderbettreaktors erreicht wird. Ferner ist es erwünscht, daß das Leckagerisiko für behandeltes Gas oberhalb des Schüttgutbettes verringert wird.

Da die bekannten Wanderbettreaktoranlagen eine im Vergleich zur Betthöhe gro- ße Anlagenhöhe aufweisen, besteht ein anderes Ziel darin, die Anlagengröße und damit auch den Erstellungsaufwand einer solchen Anlage deutlich zu verringern.

Da bei den bekannten Wanderbettreaktoranlagen die automatische oder teilauto- matische Nachfüllung der Vorratsbunker oberhalb der benachbarten Schüttgut- betten z. B. über Kettentrogförderer und offen-und schließbare Vorratsbunkerlu- ken erfolgt, besteht ein weiteres Ziel der Erfindung darin, den Aufwand für die Schüttgutverteilung auf die einzelnen Schüttgutbetten zu verringern. Es ist auch erwünscht, den Abriebverschleiß, den das Schüttgut in den bekannten Schüttgut- verteileinrichtungen erleidet, zu verringern, allgemein also das frische Schüttgut besser zu schonen.

Schließlich besteht noch ein anderes Ziel der Erfindung darin, die Fluidbehand- lungsmöglichkeiten in ein und derselben Behandlungsstufe zu erweitern, insbe- sondere eine vereinfachte Möglichkeit zu schaffen, um das Fluid an Schüttgütern mit unterschiedlichen Behandlungseigenschaften bei Verwendung ein und dersel- ben Schüttgutschicht zu behandeln, wie z. B. einerseits auf adsorptivem Wege und andererseits auf dem Wege der chemischen Umsetzung, wie dies für Schütt- gutmischungen z. B. aus Aktivkohle oder Aktivkoks einerseits und Calciumhy- droxyd andererseits bekannt ist, wie z. B. beim Flugstromverfahren, bei dem Schüttgüter zur Ausbildung eines Flugstromes (mit dem zu behandelnden Fluid) fein aufgemahlen werden.

Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe wird das Verfahren mit den Merk- malen der Ansprüche 1 oder 18, die Schüttgutaufgabevorrichtung mit den Merk- malen des Anspruchs 8 und/oder Gasbehandlungsanlagen mit den Merkmalen des Anspruchs 10 vorgeschlagen.

Demnach basiert die Erfindung auf dem Grundgedanken, einen Schüttgutaufga- bebehälter innerhalb oder außerhalb des Reaktors zu verwenden, der in einer Chargierposition mit Schüttgut beladen und über die verschiedenen Schüttgutbet- ten zur Schüttgutteilmengenabgabe verfahren wird. Dies kann insbesondere so erfolgen, daß der Schüttgutaufgabebehälter mit mindestens einer Beladeöffnung und mindestens einer verschließbaren Entladeöffnung versehen ist und nach dem Beladen mit Schüttgut aus der Chargierposition heraus über ein erstes Bett verfah- ren wird. Dort wird mindestens eine Entladeöffnung freigegeben und er wird solan- ge entladen, bis das darunter befindliche Schüttgutbett seine Solihöhe an Schütt- gut wieder erreicht hat, nachdem zuvor oder gleichzeitig am unteren Bettende eine Schüttgutteilmenge abgezogen worden ist. Danach wird die mindestens eine Ent- ladeöffnung verschlossen und der Schüttgutaufgabebehälter zu einem anderen Bett oder in eine andere Beladeposition desselben Bettes weiterverfahren. Danach kann sich der Vorgang der Bettnachfüllung bei dem nächsten angefahrenen Schüttgutbett wiederholen. Später kehrt der Schüttgutaufgabebehälter in seine Chargierposition zurück, um wieder neu mit Schüttgut beladen zu werden.

Ein erfindungsgemäßer Schüttgutaufgabebehälter ist zweckmäßigerweise so breit wie die Breite des Schüttgutbettes quer zur Verfahrrichtung des Schüttgutaufga- bebehälters. Die in Verfahrrichtung gesehene Länge des Schüttgutaufgabebehäl- ters kann so groß wie die Länge eines oder mehrerer der nachzufüllenden Schütt- gutbetten, aber auch kürzer, z. B. halb so lang oder noch kürzer sein. Ebenso ist es möglich, den Schüttgutaufgabebehälter mit einer Mehrzahl von über seine Bo- denfläche verteilten verschließbaren Entladeöffnungen zu versehen. Es ist aber auch möglich, die Entladeöffnungen in einer einzigen Reihe nebeneinander anzu- ordnen oder einen länglichen Spalt als Entladeöffnung zu verwenden, insbesonde-

re mit dem Schüttgutaufgabebehälter während des Entladevorganges entlang der Verfahrrichtung weiter zu fahren bzw. in verschiedenen Positionen nur kurz anzu- halten, so daß das Schüttgutnachfüllen allmählich, von der einen Schüttgutbett- Kante beginnend bis zur gegenüberliegenden Schüttgutbett-Kante sukzessive er- folgt. Durch die geöffneten Entladeöffnungen kann in jedem Fall nur solange Schüttgut aus dem Schüttgutaufgabebehälter austreten, bis die sich darunter be- findende Schüttgutschicht die Entladeöffnung des Schüttgutaufgabebehälters er- reicht hat und dadurch den Nachstrom von Schüttgut stoppt. Wenn der Schütt- gutaufgabebehälter während der Schüttgutteilmengenzugabe auf ein bestimmtes Schüttgutbett kontinuierlich oder absatzweise weiterbewegt wird, können dadurch besonders erwünschte Topographien an der Schüttgutbettoberfläche erzielt wer- den. Insbesondere kann mit relativ wenigen Entladeöffnungen eine Welligkeit ver- gleichsweise geringer Amplitude als Schüttgutbettoberflächenkontur erzielt werden und der Schüttgutaufgabebehälter entsprechend einfach gestaltet werden.

Ebenso wie die Schüttgutbetten durch Verfahren des unten offenen Schüttgutauf- gabebehälters entlang der Schüttgutbettoberfläche mit einer Schüttgutteilmenge aufgefüllt werden können, ist es möglich, den Schüttgutaufgabebehälter mittels mindestens eines Chargierbehälters mit linienförmig ausgebildeter Chargieröff- nung zu chargieren, indem der Chargierbehälter und/oder der Schüttgutaufgabe- behälter relativ zueinander bewegt werden.

Es können auch mehrere Chargierbehälter mit linienförmiger Chargieröffnung zum Einsatz kommen, welche mit unterschiedlichen Schüttgütern befüllt sind, z. B. ei- ner mit einem Adsorptionsmittel und ein anderer mit einem chemischen Reakti- onsmittel. Wenn die Chargierbehälter nacheinander relativ zum Schüttgutaufga- bebehälter verfahren werden und dabei jeweils eine andere Schüttgutschicht in den Schüttgutaufgabebehälter abgeben wird, wird der Schüttgutaufgabebehälter somit mit etwa parallelen, insbesondere planparallelen Schichten verschiedener Fluidbehandlungsmittel gefüllt. Das gleiche kann erreicht werden, wenn der Schüttgutaufgabebehälter bei seiner Befüllung unter einem geteilten Vorratsbun-

ker mit nebeneinanderliegenden Auslaßöffnungen entlangfährt. Dann können planparallele Schichten von verschiedenen Granulaten übereinander erzeugt wer- den. Die Schichtstärke wird dabei durch den vertikalen Abstand der Vorratsbun- kerauslaßöffnungen bestimmt. Wenn beim Schüttgutteilaustausch die Schüttgut- zugabemenge entsprechend gesteuert wird, wird sowohl von dem einen als auch von dem anderen Schüttgut mindestens je eine dünne Schicht in das jeweilige Schüttgutbett überführt. Dadurch wird es möglich, schichtweise aufgebaute Schüttgutbetten zu realisieren, innerhalb derer gleichzeitig verschiedene Gasbe- handlungsprozesse stattfinden, wie z. B. Adsorptionsprozesse und chemische Umwandlungsprozesse. Es können auch mehrere mit unterschiedlichen Fluidbe- handlungsmitteln befüllte Schüttgutaufgabebehälter nacheinander über die Schüttgutbetten gefahren werden, um denselben Schichteneffekt zu erzielen. Oder derselbe Schüttgutaufgabebehälter wird nacheinander mit jeweils anderen Fluid- behandlungsmitteln befüllt und über denselben Schüttgutbetten entleert. Auch kann eine Schüttgutschicht als Gemisch aus verschiedenen Granulaten aufgebaut sein.

Aus dem Vorangehenden wird deutlich, daß eine"Fluidbehandlung"im Sinne der Erfindung u. a. eine chemische Behandlung, eine adsorptive Reinigungsbehand- lung, aber auch eine Wärmebehandlung sein kann. Wärmebehandlungen können z. B. durch Eintragen von Wärmeenergieträgern oder durch Wärmeerzeugung durch chemische Reaktion realisiert werden.

Eine erfindungsgemäße Gasbehandlungsanlage zum Durchführen des vorange- hend beschriebenen Verfahrens weist einen horizontalen Chargierkanal auf, der oberhalb der Schüttgutbetten angeordnet ist und diese miteinander verbindet, so daß der Schüttgutaufgabebehälter durch den Chargierkanal zwischen einer Char- gierposition und den Schüttgutaufgabepositionen oberhalb der Betten verfahrbar ist. Ein derartiger Chargierkanal kann oberhalb von Schüttgutverteilböden ange- ordnet sein, die oberhalb jedes Schüttgutbettes angeordnet sind. Der Chargierka- nal kann außerhalb des Reaktors angeordnet sein ; vorzugsweise ist er innerhalb

des Reaktors untergebracht. Er kann die Vorratsbunker ersetzen. Die nach dem Stand der Technik vorgesehenen Vorratsbunker für jedes Schüttgutbett können also oberhalb der Schüttgutverteilböden zu einem gemeinsamen horizontalen Chargierkanal zusammengefaf3t werden. Dadurch enffallen sowohl die Einfüllöff- nungen für die Vorratsbunker als auch der materialverschleißende Transport des Schüttgutes oberhalb der Reaktordecke, wie er aus dem eingangs zitierten Stand der Technik bekannt ist. Genauso ist es möglich, auch die Schüttgutverteilböden völlig enffallen zu lassen und die Gassammelräume benachbarter Schüttgutbetten miteinander zu einem horizontalen Chargierkanal zusammenzufassen. Dadurch wird die Bauhöhe der Gasbehandlungsanlage noch stärker verringert. Bei einer derartigen Anordnung kann der Schüttgutaufgabebehälter die Funktion von Dros- sel-oder Verschließklappen übernehmen, welche einen Austritt von behandeltem Gas aus einem Schüttgutbett verhindert, wenn der Schüttgutaufgabebehälter oberhalb des betreffenden Schüttgutbettes steht und eine Schüttgutteilnachfüllung vorgenommen wird. Dies drosselt oder verhindert den Gasstrom durch das betref- fende Schüttgutbett, wie es in dem Dokument WO 91/12069 gewünscht wird.

Vorteilhafterweise können bei der hier vorliegenden Erfindung die Drossel-oder Absperrorgane deren Funktion der Schüttgutaufgabebehälter übernimmt, entfallen.

Der Schüttgutabzug unterhalb jedes Schüttgutbettes kann, wie im eingangs er- wähnten Stand der Technik beschrieben, über Trichter oder zur Erzielung geringe- rer Bauhöhe mittels eines Förderbandes erfolgen. Besonders vorteilhaft ist es al- lerdings, wenn unterhalb der Schüttgutaustragsöffnungen der Schüttabzugsböden der einzelnen Schüttgutbetten ein horizontaler Entsorgungskanal vorgesehen ist, durch welchen ein für alle verbundenen Schüttgutbetten wirksames Längsförder- mittel für Schüttgutabtransporte verfahrbar ist. Dies kann ein Förderband sein. Be- sonders vorteilhaft ist es allerdings, einen Schüttgutaufnahmebehälter vorzusehen, der sich-wie der Schüttgutaufgabebehälter-über die gesamte Bettbreite erstreckt und in der Bettlängsrichtung verfahrbar ist. Verfahrenstechnisch besonders gün- stig ist es, wenn sowohl der Schüttgutaufgabebehälter als auch der Schüttgutauf- nahmebehälter jeweils oberhalb und unterhalb desselben Schüttgutbettes in Posi-

tion gelangen. Wenn dann Schüttgutaustragsvorrichtungen des betreffenden Schüttgutbettes geöffnet bzw. betätigt werden, fällt das abgezogene Schüttgut so- gleich in den Schüttgutaufnahmebehälter und an der Schüttgutbettoberfläche fließt von oben frisches Schüttgut aus dem Schüttgutaufgabebehälter nach. Dadurch ist gewährleistet, daß stets die volle Betthöhe eingehalten wird.

In allen Fällen, in denen ein gemeinsamer Entsorgungskanal unterhalb der be- nachbarten Schüttgutbetten vorgesehen ist, ist nur eine einzige Schüttgut- austragsstelle für die gesamte Gasbehandlungsanlage bzw. einen Strang von be- nachbarten Schüttgutbetten erforderlich, so daß vergleichsweise weniger Maß- nahmen zum Verhindern von Gasleckagen erforderlich sind. Für den Entsor- gungskanal sind-ebenso wie für den Chargierkanal-wiederum zwei Anord- nungsmöglichkeiten realisierbar : Bei der einen Anordnung ist der Entsorgungska- nal anstelle von Schüttgutaustragstrichtern unterhalb des geschlossenen Gasver- teilraums vorgesehen. In dem anderen Fall wird der Entsorgungskanal höher an- geordnet, nämlich innerhalb der Gasverteilräume der benachbarten Schüttgutbe- hälter, die zu diesem Zweck unter Fortlassen von seitlichen Trennwänden mitein- ander zu dem Entsorgungskanal verbunden werden. Hierdurch wird die Anlagen- höhe weiter verringert und kann der Schüttgutaufnahmebehälter die Funktion von Drossel-oder Absperrmitteln erfüllen, indem er die Gaseintrittsöffnungen zum Gasverteilraum unterhalb des Schüttgutbettes, unter dem sich der Schüttgutauf- nahmebehälter gerade befindet, verschließt oder zumindest querschnittsverengt, so daß zu Zeiten des Schüttgutteilaustausches nur verringerte Mengen an zu be- handelndem Gas oder gar kein Gas in das im Schüttgutteilaustausch befindliche Schüttgutbett strömen kann.

Die Chargierpositionen können auch beidendig der Verfahrstrecke vorgesehen sein, um den Strom an zu behandelndem Gas sowenig wie möglich zu beeinträch- tigen. Es ist denkbar, in der Chargierposition den Schüttgutaufgabebehälter auch vertikal zu einer anderen Etage zu verfahren, z. B. im Kreislauf über zwei Ebenen.

Ein besonders hoher Nutzen wird durch ein zweistufiges, insbesondere trockenes Fluidbehandlungsverfahren nach Anspruch 18 erreicht, bei dem eine Behandlung im Flugstrom und eine Behandlung im Wanderbett, vorzugsweise mit voneinander verschiedenen Behandlungsmitteln, kombiniert werden und welches auch unab- hängig von den Merkmalen des Anspruchs 1 von erfinderischer Bedeutung ist.

Die vorgenannten, sowie die beanspruchten und in den Ausführungsbeispielen beschriebenen, erfindungsgemäß zu verwendenden Verfahrensschritte sowie Bauteile unterliegen hinsichtlich ihrer Verfahrensbedingungen, ihrer Größe, Form- gestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeption keinen besonderen Aus- nahmebedingungen, so daß die in dem jeweiligen Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der-beispielhaft-bevorzugte Ausführungsformen der Chargiervorrichtung und Gasbehandlungsanlage sind. In der Zeichnung zeigen Fig. 1a eine Fluidbehandlungsanlage im Längsschnitt (Schnitt entlang der Linie la-la gemäß Fig. 2b) ; Fig. 1 b eine vergrößerte Darstellung des rechten Teils der Fig. 1 a ; Fig. 2a dieselbe Fluidbehandlungsanlage im Querschnitt (Schnitt entlang der Linie Ila-Ila gemäß Fig. 1a) ; Fig. 2b dieselbe Fluidbehandlungsanlage im Querschnitt (Schnitt entlang der Linie llb-llb gemäß Fig. 1a) ; Fig. 3 von derselben Gasbehandlungsanlage einen verfahrbaren Schütt- gutaufgabebehälter in perspektivischer Darstellung ;

Fig. 4a von derselben Fluidbehandlungsanlage ein weiterer Querschnitt (Schnitt entlang der Linie IVa-lVa gemäß Fig. 1 a) ; Fig. 4b von der Darstellung nach Fig. 4a ein vergrößerter Ausschnitt ; Fig. 5 für eine alternative Fluidbehandlungsanlage einen Schüttgutaufga- bebehälter mit einem Chargierbehälter, perspektivisch ; Fig. 6a von derselben Fluidbehandlungsanlage eine perspektivische Dar- stellung des in Fig. 4a gezeigten Anlagenteils (ohne Schüttgut) ; Fig. 6b dieselbe Fluidbehandlungsanlage wie in Fig. 6a dargestellt, jedoch ohne Schüttgutaufgabe-und Schüttgutaufnahmebehälter aber mit Schüttgutschicht.

In Fig. la ist ein Rohrkanal 1 erkennbar, an dessen rechtem Stirnende sich eine Chargierstation 2 und ein Gaseintrittsstutzen 3 und an dessen linkem Ende sich ein Gasaustrittsstutzen 4 befindet, durch welche die im Inneren des Rohrkanals 1 sich befindende Fluidbehandlungsanlage 10 mit dem zu behandelnden Fluid be- aufschlagt bzw. davon entsorgt wird. Der Rohrkanal 1 kann also im Fluidweg vor- geschaltete oder nachgeschaltete Reaktoren verbinden, z. B. eintrittsseitig einen thermischen Reaktor, wie eine Wärmebehandlungsanlage, und andererseits eine nachgeschaltete Fluidbehandlungs-/Reinigungsstufe oder einen Abgaskamin. Je nach vorhandenen Platzverhältnissen kann der Rohrkanal 1 auch mindestens eine Fluidumlenkstelle aufweisen, so daß Gaseintrittsstutzen und Gasaustrittsstutzen relativ dicht nebeneinander angeordnet sein können. Er kann ebenso horizontal wie vertikal meandrierend ausgeführt sowie mehrlagig ausgeführt sein, also meh- rere Fluidumlenk-oder Verteilstellen besitzen, um den gegebenen Platzverhältnis- sen gerecht zu werden. So können in bequemer Weise relativ große Filterflächen, d. h. für Behandlungsanlagen für außerordentlich große Fluidströmungsraten, rea- lisiert werden.

Der Rohrkanal 1 ist in seinem Inneren mit einer Mehrzahl von in Richtung der Rohrkanalachse nebeneinander angeordneten Wanderbettreaktormodulen 5 aus- gestattet, die lediglich durch Trennwände aus Blech, die sich quer zur Reaktorka- nalachse erstrecken, voneinander getrennt sind. Derartige Wanderbettreaktormo- dule 5 sind in den Figuren 6a und 6b beispielhaft dargestellt und werden in diesem Zusammenhang noch näher erläutert werden.

An dieser Stelle sei unter weiterer Bezugnahme auf Fig. 4a und 4b bereits soviel erwähnt, daß die Wanderbettreaktormodule aus folgenden Komponenten beste- hen : einem Schüttgutbett 18, aus einem partikelförmigen Schüttgut, z. B. einer Ak- tivkohle, einem Katalysator, Calciumhydroxyd und/oder anderem. Das Schüttgut- bett hat eine von Seitenwänden umfaßte z. B. quadratische Grundfläche und eine dem Behandlungsprozeß angepaßte Betthöhe von z. B. 1,2 m. Es ruht auf einem sogenannten Anströmboden 6, welcher vorzugsweise die aus dem Europäischen Patent Nr. 0 257 653 B1 bekannte Ausgestaltung hat, also aus zumindest neben- einander angeordneten ersten Schüttgutabzugtrichtern 6A oder trichterförmigen Schüttgutabzugsrinnen besteht. Deren Seitenwände weisen Durchtrittsöffnungen 6B auf. Oberhalb derselben befinden sich dachförmige Verteilelemente, die von den Trichterwänden 6A zum Trichterinneren hin abstehen und den Durchtritt des Schüttgutes nach unten und den Eintritt des Fluides in das Schüttgutbett nach oben gestatten. Ein weiterer Fluideintrittsspalt bildet sich am Mündungsumfang vom zweiten Schüttgutabzugstrichter 6D, der sich an die Auslaßmündung der er- sten Schüttgutabzugtrichter 6A mit Umfangsspalt nach unten hin anschließt. Sich an die zweiten Schüttgutabzugstrichter 6D nach unten anschließende Schüttaus- laßrohre 6E, welche aus thermischen und mechanischen Gründen teleskopierbar ausgeführt sein können, durchdringen eine Staubdecke 6F in Gestalt eines quer- schnittfüllenden Bodens. Dieser Boden 6F, die Schüttgutabzugstrichter 6A/6D so- wie die äußeren Umfassungswände umschließen einen Fluidverteilraum 6G un- terhalb des Schüttgutbettes 18. Ein neben einer Seitenwand des Fluidverteilraums 6G, vorzugsweise innerhalb, des Rohrkanals 1 parallel zu dessen Längsachse sich erstreckender seitlicher Zuströmkanal 21 B leitet das zu behandelnde Fluid

entlang des gesamten Rohrkanals 1. Da alle Fluidverteilräume 6G durch ein An- strömfenster 6H in der Trennwand zu dem unmittelbar benachbarten Zuströmkanal 21 B versehen sind, kann jedes Wanderbettreaktormodul des Rohrkanals gleich- mäßig mit zu behandelndem Fluid beaufschlagt werden, wobei ausreichende Strömungsquerschnitte sicherstellen, daß der Druckverlust in allen Schüttgutbet- ten so gut wie gleich groß ist.

Unterhalb der Staubdecke 6F ist unter jedem Schüttgutauslaßrohr 6E eine getaktet horizontal verfahrbare Schüttgutaustragsvorrichtung 61 angeordnet. Deren Aufbau kann an sich beliebig sein, z. B. wie in der EP 0 357 653 B1 näher beschrieben.

Oberhalb jeder Schüttgutschicht 18 befindet sich ein Gassammelraum 7, mit einem seitlichen Abströmfenster 7A zur fluidischen Verbindung mit einem Abströmkanal 29B für behandeltes Fluid. Dieser erstreckt sich entlang des Rohrkanals 1 auf dessen voller Länge.

Wie aus Figur 3 näher ersichtlich, ist ein Schüttgutaufgabebehälter 12 vorgese- hen, der entlang von Führungen 22A mittels eines einfachen Fahrwerks 30 im In- neren des Rohrkanals parallel zur Rohrkanalachse verfahrbar ist. In dem darge- stellten Ausführungsbeispiel weist der Schüttgutaufgabebehälter 12 denselben Querschnitt wie jedes Wanderbettreaktormodul 5 auf. Damit der Schüttgutaufga- bebehälter 12 zwischen der Chargierstation 2 und allen von ihm zu versorgenden Schüttgutbetten 18 verfahren werden kann, sind alle betroffenen Wanderbettre- aktormodule durch einen Chargierkanal 15 parallel zur Rohrkanalachse miteinan- der verbunden. Siehe vor allem Figuren 6a und 6b.

Der Schüttgutaufgabebehälter 12 wird unter Bezugnahme auf die Figuren 3 bis 6a näher erläutert : Er besteht aus einer flachen Wanne mit einer Vielzahl von ab- sperrbaren Entladeöffnungen 14 in Form von Mündungsöffnungen von flächen- verteilt angeordneten Schüttguttrichtern mit Schüttgutaustrittsrohren 12A. Insoweit entspricht der Boden der flachen Wanne, d. h. des Schüttaufgabebehälters 12 der

Art und Anordnung eines Schüttgutverteilbodens, wie er als stationäre Schüttgut- verteilvorrichtung zwischen einem Schüttgutvorratsbunker und dem darunterlie- genden Schüttgutbett angeordnet und aus der EP 0 357 653 B1 bereits bekannt ist. Der Unterschied zu dem Bekannten besteht darin, daß dieser Schüttgutverteil- boden einen Umfassungsrahmen mit einem Fahrwerk aufweist und somit als ver- fahrbarer Wagen ausgestaltet ist. Unterhalb der Auslaufmündungen der Schütt- gutaustrittsrohre 12A befindet sich ein über den gesamten Querschnitt gehendes Staublech 12B mit der Anordnung der Schüttgutaustrittsrohre 12A entsprechender Verteilung und Größe von Schüttgutdurchlaßöffnungen 12C. In der perspektivi- schen Darstellung der Fig. 6a ist eine Frontwand und ein Teil des Staubleches des verfahrbaren Schüttgutaufgabebehälters 12 der Übersichtlichkeit halber fortgelas- sen worden.

Eine Besonderheit des Schüttgutaufgabebehälters 12 besteht in einer, ggf. zusätz- lichen, Seitenwand, die als Drosselmittel 27 (Fig. 4a/4b) zum Verschließen des Abströmfensters 7A dient. Diese von dem Schüttgutaufgabebehälter 12 mitbe- wegte Platte verhindert, daß in dem Bereich, in dem sich der Schüttgutaufgabebe- hälter 12 gerade befindet, behandeltes Fluid aus dem Gassammelraum 7 in den durchgehenden Abströmkanal 29B übertreten kann. Dadurch werden eigenständi- ge Absperr-oder Drosselklappen für jedes einzelne dieser Abströmfenster 7A ent- behrlich.

Die Funktionsweise des Schüttgutaufgabebehälters 12 ist so, daß er in der in Figur 1a dargestellten Chargierposition 23 mit Schüttgut beladen und anschließend je- weils über dasjenige Schüttgutbett 18 verfahren wird, welches einen Schüttgut- teilaustausch benötigt. Außer beim Schüttgutteilaustausch bleibt die Austragsvor- richtung, wie das Staublech 12B, geschlossen.

Der in der Chargierstation 23 stattfindende Chargiervorgang kann auf verschiede- ne Weise ablaufen. Bei der in Figur 1 a dargestellten Ausführungsform ist ein Vor- ratsbunker 2A für Schüttgut mit einem absperrbaren Schüttgutaustragsboden 2B

versehen. Durch letzteren wird der verfahrbare Schüttgutaufgabebehälter 12 mit frischem Schüttgut aus dem Vorratsbunker 2A befüllt.

Alternativ kann der Chargiervorgang in der in Figur 5 dargestellten Weise erfolgen.

Hier besitzt der Vorratsbunker 2A mindestens einen, bei dem Ausfuhrungsbeispiel sind es drei, Schüttgutaustrittsschlitze am unteren Ende und sind Vorratsbunker und/oder Schüttgutaufgabebehälter in Richtung der Rohrkanalachse relativ zuein- ander verfahrbar. Dadurch kann eine Schüttgutschicht von einem zum anderen Ende des Schüttgutaufgabehälters (in Verfahrrichtung) eingefullt werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Vorratsbunker als verfahrbarer Chargier- behälter 16 ausgestaltet und in Teilbunker 2A', 2A"und 2A"'unterteilt. Jeder kann mit einem unterschiedlichen Schüttgut befü ! ! t sein. Die Austragsschlitze (Chargier- öffnungen 17) liegen unterschiedlich tief, so daß Schüttgutschichten 18A', 18A", 18A"'in dem verfahrbaren Schüttgutaufgabebehälter 12 gebildet werden.

Der Schüttgutteilaustausch erfolgt in an sich bekannter Weise, nämlich indem die Schüttgutaustragsvorrichtung 61 des Anströmbodens 6 (Fig. 4a) horizontal unter Freigabe der Schüttgutrohrmündungen verschoben wird, während sich oberhalb des Schüttgutbettes 18 der Schüttgutaufgabebehälter 12 mit geöffneten Schütt- gutaustrittsrohren 12A stationiert ist. Das Schüttgut sackt entsprechend der Betäti- gung der Schüttgutaustragsvorrichtung 61 von oben nach unten automatisch nach, so daß frisches Schüttgut von oben selbsttätig folgt.

Der Abtransport des ausgetragenen Schüttgutes kann an sich beliebig erfolgen.

Bevorzugt wird ein verfahrbarer Schüttgutaufnahmebehälter 20 verwendet, der im Grunde mit dem Schüttgutaufgabebehälter 12 baugleich sein kann. Ein solches Beispiel wurde in den Figuren verwendet. Ein in dem Rohrkanal 1 ausgebildeter durchgehender Entsorgungskanal 19 gestattet ein die benachbarten Wander- bettreaktormodule überschreitendes Fahren des Schüttgutaufnahmebehälters 20.

Dieser wird in der in Fig. 1 a dargestellten Schüttgutaustragsposition 26 entleert.

Eine weitere Besonderheit des verfahrbaren Schüttgutaufnahmebehälters 20 ist eine als Drosselmittel 28 ausgebildete Seitenwand, welche (wie beim Schütt- gutaufgabebehälter 12) mit verfahren wird und den Fluiddurchtritt durch das jewei- lige Anströmfenster 6H des Wanderbettreaktormoduls, unter dem sich der Schütt- gutaufnahmebehälter 20 gerade befindet, absperrt oder drosselt. Dadurch werden gesonderte Verstellklappen vermieden.

Eine wärmetechnisch besonders vorteilhafte Alternative für die Anordnung der Zu- und Abströmkanäle zu und von den Wanderbettreaktormodulen entlang des Rohr- kanals 1 ist in Fig. 2a dargestellt. Hier wurde den seitlichen Zu-und Abströmka- nälen 21B, 29B, die jetzt allerdings im Querschnitt kleiner ausfallen können, ein oberer Abströmkanal 29A und ein unterer Zuströmkanal 21A hinzugefügt. Diese sind auf ihrer gesamten Länge fluidisch miteinander verbunden, so daß der we- sentliche Teil des zuströmenden, d. h. zu behandelnden Fluides unterhalb des Anströmbodens und der wesentliche Teil des abströmenden, d. h. behandelten Fluides oberhalb der Schüttgutbetten abströmen kann. Reaktorboden und Reak- tordecke, d. h. Rohrkanalboden und Rohrkanaldecke sind damit beheizt und er- setzen die bisher übliche Begleitheizung.

Die erfindungsgemäße Fluidbehandlungsanlage gestattet eine wirtschaftliche Fluidbehandlung vor allem für extrem große Fluidmengen, wie einige Hunderttau- send oder Millionen m3 Gas pro Stunde.

Ein besonders vorteilhaftes Fluidbehandlungsverfahren (Anspruch 18) besteht darin, kombiniert im Flugsstrom mit nachgeschaltetem Wanderbett das Fluid an zwei festen Schüttgütern zu behandeln, wobei das Wanderbett als Filter und Nachreaktionsstufe für das erste dem Fluidstrom aufgegebene feinteilige Schüttgut sowie als die zweite Behandlungsstufe dient. Bei bekannten Verfahren zum ein- stufigen Behandeln, insbesondere zum Reinigen von Fluiden, insbesondere von Gasen, mit mindestens einem ersten Schüttgut im Flugstrom ist es gebräuchlich, das erste Schüttgut in einem von dem Fluid generierten Flugstrom zu verteilen und

von diesem bis zu einem Tuch-Filter mitreißen zu lassen und dort zurückzuhalten, während das Fluid den Tuch-Filter durchströmt. Eine erfindungsgemäße Fluide- handlungsanlage arbeitet hingegen zweistufig, wobei als Filter für die Flugstrom- stufe ein ein Schüttgutbett als Filterfläche aufweisender Wanderbettreaktor ver- wendet wird. Dieser kann nicht nur als Nachreaktionsstufe für die (erste) Flug- stromstufe dienen, sondern stellt gleichzeitig eine zweite Behandlungsstufe dar.

Bei dieser durchströmt das Fluid ein Schüttgutbett von unten nach oben und ein zweites das Schüttgutbett bildendes Schüttgut durchwandert im Gegenstrom zum Fluid den Wanderbettreaktor von oben nach unten. Am unteren Ende des Schütt- gutbettes werden Schüttgutteilmengen abgezogen und am oberen Ende des Schüttgutbettes aufgegeben. An dem zweiten Schüttgut, d. h. dem Schüttgut des Schüttgutbettes, und im Zwischenkorn-Volumen zwischen seinen Schüttgutpartikel setzt sich das erste Schüttgut oder eine Fraktion davon aus dem Fluidstrom ab.

Gemeinsam mit den auszutragenden Schüttgutteilmengen werden das gebrauchte erste und zweite Schüttgut am unteren Ende des Schüttgutbettes abgezogen.- Dieses Verfahren la (3t sich natürlich auch dann vorteilhaft einsetzen, wenn die Befüllung des Wanderbettreaktors über stationäre Vorratsbunker und nicht über den erfindungsgemäß verfahrbaren Schüttgutaufgabebehälter erfolgt.

Mit diesem Verfahren eröffnet sich eine völlig neue Dimension der Flugstromtech- nologie, und zwar für eine komplexere Behandlung von Gasen mit fein aufgemah- lenen Schüttgütern im Flugstrom sowie zu deren Abscheidung. In beiden Fätten besteht nämlich das Problem, daß sich an der Filteroberfläche ein sogenannter Filterkuchen bildet, der ständig wächst. Das erhöht den Druckverlust allmählich.

Zum anderen erhöht sich auch die Verweilzeit des zu filternden Gases in dem Fil- terkuchen allmählich. Weil nach einer gewissen Zeit der Druckverlust im Filterku- chen zu groß wird, muß dieser entfernt und nachfolgend neu aufgebaut werden.

Dieses ist aufwendig und führt zu Inkontinuitäten in der Fluidbehandlung. Beide Probleme werden durch das erfindungsgemäße, als Wanderbettreaktor ausgebil- dete Schüttguffilter vermieden, weil die Behandlungs-Partikel aus dem eintreten- den Fluid sich in der Eingangszone des Schüttgutbettes absetzen, also dort, wo

Schüttgut kontinuierlich oder quasi kontinuierlich aus dem Wanderbettreaktor ab- gezogen wird. Dadurch bleibt die Filtrationsleistung vergleichsweise konstant, so daß die oben erwähnten Inkontinuitäten weitgehend vermieden werden. Hier wird also ein sich quasi kontinuierlich selbstreinigender, die Filterkuchenstärke quasi konstant haltender Filter verwirklicht, der praktisch nie gereinigt werden muß.

Der besondere Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die (zweiten) Schütt- gutpartikel des Wanderbettreaktors für weitere Fluidverhandlungsschritte dienen.

So kann z. B. das dem zu behandelnden Fluidstrom unter Ausbildung eines Flug- stromes aufgegebene erste Schüttgut staubförmige Aktivkohle sein, mit der eine adsorptive Gasreinigung durchgeführt wird, wobei diese zum Teil in der Flug- stromphase und zum Teil dann stattfindet, wenn diese Aktivkohle in dem Wander- bettreaktor eingefangen ist. Dabei kann die Eindringtiefe der Partiel des ersten Schüttgutes in das Schüttgutbett durch entsprechende Steuerung des Schüttgut- teilmengenaustausches beeinflußt werden.

Die zweiten Schüttgutpartikel können z. B. aus Adsorbentien, wie Calciumhy- droxyd, NaOH oder einem anderen zur Behandlung des Fluides geeignetem fe- sten partikelförmigen Material für die chemische Behandlung von anorganischen Schadstoffen, wie HCI, S02 etc., bestehen. Als Schüttgut für die Wanderbettreakto- ren kommen unter anderem auch ein Granulat aus Braunkohle, Steinkohle, Kalk- stein und/oder Sorbalit in Frage, die wiederum auch schichtweise im Schüttgutbett vorliegen können, was der Schüttguttransportwagen (Schüttgutaufgabebehälter) ermöglicht.

Außerdem versteht es sich, daß die aus dem Wanderbettreaktormodulen ausge- tragenen Schüttgüter auch nach Schüttgutarten getrennt ausgetragen und auch wiederverwendet werden können, falls ihre Fluidbehandlungskapazität noch nicht voll ausgeschöpft ist.

Ausführunosbeispie ! 1 Es soll ein Gas von gasförmigen Schadstoffkomponenten, die zumindest teilweise nicht besonders gut adsorptiv gebunden werden können, gereinigt werden, z. B. von HCI, welches im Vergleich zu anderen in dem Abgas vorhandenen Schad- stoffen, wie schweren Kohlenwasserstoffen, besser abgeschieden werden soll.

Hierzu wird eine z. B. alkalische Verbindung in Partikelform (erstes Schüttgut) dem Abgas unter Ausbildung einer Flugstromwolke zugegeben. Durch die Zugabe von z. B. Calciumhydroxid (Ca (OH) 2) als alkalische Verbindung entsteht durch chemi- sche Reaktion mit dem HCI Calciumchlorid (CaCl2). Das Ca (OH) 2, dessen Körnung z. B. im ßm-Bereich liegt, lagert sich auf der Oberfläche der Granulatkörner (zwei- tes Schüttgut) im Schüttgut eines Gegenstromwanderbettreaktors der in den Figu- ren dargestellten Art ab. Da sich diese Ablagerung auf den Bereich des Anström- bodens des Gegenstromwanderbettreaktors konzentriert, werden die, ggf. che- misch veränderten, Partiel des ersten Schüttgutes zusammen mit den Granulat- körnern des Schüttgutbettes schichtweise aus dem Gegenstromwanderbettreaktor ausgetragen.

Die Zudosierung des ersten Schüttgutes unter Ausbildung einer von dem zu be- handelnden Abgas generierten Flugstromwolke erfolgt vorzugsweise getaktet, kann aber auch kontinuierlich durchgeführt werden. Durch die getaktete Dosierung wird ein besonders hoher chemischer Umsetzungsgrad, z. B. des Ca (OH) 2, er- reicht. Dadurch werden Betriebsmittelkosten gesenkt.

Das den Flugstrom generierende, zu reinigende Abgas kann z. B. aus der Ver- brennung von Biogasen oder von flüssigen oder gasförmigen chlorhaltigen Rest- stoffen stammen, bei denen kein oder nur sehr wenig feste Fremdstoff in Form von Staub enthalten sind oder entstehen. In diesen Fällen kann die Dosierung des er- sten Schüttgutes unter Ausbildung der Flugstromwolke besonders intensiv erfol- gen.

Wenn als Führungsgröße für das Austragen des Granulat/Partikel-Gemisches der Druckverlustanstieg im Gegenstromwanderbettreaktor verwendet wird, kann es sein, daß die volle Beladefähigkeit des Granulates mit schweren Kohlenwasser- stoffen oder anderen aus dem Abgas zu reinigenden Schadstoffen noch nicht ausgeschöpft ist (dies kann natürlich auch für die Partiel aus der Flugstromwolke der Fall sein). In solchen Fällen können die Partiel (das erste Schüttgut) von dem Granulat (zweites Schüttgut) nach dem Austragen aus dem Gegenstromwander- bettreaktor getrennt werden und je nach Brauchbarkeit im Kreislauf in den zwei- stufigen Reinigungsprozeß zurückgeführt werden.

Ausführunasbeispiel 2 Bei Sinterprozessen wird u. a. preiswerter Koks als Brennstoff eingesetzt. Dieser Koks kann vor dem Verbrennen auf dem Sinterband als Adsorptionsmittel in einem Gegenstromwanderbettreaktor dienen, um die Abgase aus dem Sinterprozeß von Schadstoffen adsorptiv zu reinigen, z. B. von Dioxinen, Furanen, unverbrannten schweren Kohlenwasserstoffen, Quecksilber u. a. Da der hierfür verwendete, in dem Sinterprozeß nachfolgend als Wärmequelle durch Verbrennen dienende Koks keine sonderlich guten adsorptiven Eigenschaften für die Abgasreinigung in dem Gegenstromwanderbettreaktor haben mag, kann der Fall eintreten, daß die geforderte Reingaskonzentration des gereinigten Abgases, z. B. bezüglich der Di- oxine und Furane, unzureichend bleibt, wenn diese Schadstoffe in besonders ho- hen Konzentrationen im zu reinigenden Abgas auftreten. In einem soichen Fall wird dem Gegenstromwanderbettadsorber eine Flugstromreinigungsstufe unmit- telbar vorgeschaltet. In dieser Flugstromstufe wird dem zu reinigenden Abgas ein Absorptionsmittel vergleichsweise höherer Qualität eingeblasen. Hierzu kann es bereits ausreichen, eine Teilmenge des genannten Kokses, besser aber einen hochwertigen Aktivkoks in gemahlener Form, also mit relativ kleineren Partikelgrö- ßen als das Koksgranulat zu verwenden. In dieser Flugstromwolke werden dann bereits ein Teil der Schadstoffe an dem feinteiligen Adsorptionsmittel adsorbiert- und zwar sowohl in der Flugstromphase als auch nach dem Anlagern im Ein-

gangsbereich des Schüttgutbettes des Gegenstromwanderbettreaktors (Nachre- aktion). Die restliche Abgasreinigung erfolgt in üblicher Weise an dem partikelför- migen Koks im Gegenstromwanderbettreaktor.

Da bei solchen Sinterprozessen relativ große Koksmengen verbrannt werden, steht vergleichsweise viel zweites Schüttgut für das Schüttgutbett des Gegen- stromwanderbettreaktors zur Verfügung, so daß die Schadstoffabscheidung und der Druckverlust sowie die Zudosierung von feinteiligem Adsorptionsmittel in den Flugstrom aufeinander abgestimmt und optimiert werden können. Während bevor- zugte Körnungen des Koksgranulates im Bereich zwischen 2-6 mm liegen, ist die Körnung der Partikel für den Flugstrom deutlich geringer. Daher ist es auch mög- tich, den Rohkoks zunächst zu sieben und einen Siebschnitt oberhalb von 2 mm für den Gegenstromwanderbettreaktor und den Feinkornanteil oder Teile des Feinkornanteils für die Reinigung im Flugstrom zu verwenden.

Bezugszeichenliste 1 Rohrkanal 2 Chargierstation 2A Vorratsbunker 2A'Vorratsbunker 2A"Vorratsbunker<BR> 2A"'Vorratsbunker 2B Austragsboden 3 Gaseintrittsstutzen 4 Gasaustrittsstutzen<BR> 5 Wanderbettreaktormodule 5A Trennwände 6 Anströmboden 6A erster Schüttgutabzugstrichter 6B Durchtrittsöffnung 6C Verteilelemente 6D zweite Schüttgutabzugstrichter 6E Schüttgutauslaßrohre 6F Staubdecke 6G Fluidverteilraum 6H Anströmfenster 61 Schüttgutaustragsvorrichtung 7 Gassammelraum 7A Abströmfenster 10 Fluidbehandlungsanlage 11 Abströmkanal 11 B Abströmkanal 12 ter 12A Schüttgutaustrittsrohre 12B Staublech

12C Schüttgutdurchlaßöffnungen 13 Beladungsöffnung 14 Entladeöffnung 15 Chargierkanai 16 Chargierbehälter 17 Chargieröffnung <BR> <BR> 18 Schüttgutbett<BR> 18A'Schüttgutschicht<BR> 18A"Schüttgutschicht<BR> 18A"'Schüttgutschicht 19 Entsorgungskanal 20 ! ter 21 Zuströmkanal 21 B Zuströmkanal 22A Führungen 22B Führungen 23 Chargierposition 24 Schüttgutteilaufgabeposition 25 Schüttgutteilnahmeposition 26 Schüttgutaustragsposition <BR> <BR> 27 Drosselmittel<BR> 28 Drosselmittel<BR> 29A Abströmkanal 29B Abströmkanal 30 Fahrwerk