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Wasch-undReinigungsvorrichtungfürGase.
Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet eine im wesentlichen turmartige Vorrichtung zur Behandlung und Reinigung sowie zur Kühlung und Behandlung von Gasen, besonders derjenigen der ehemischen und metallurgischen Industrien, mittels zerstäubter Flüssigkeiten, bei welcher in bekannter Weise Gas und Flüssigkeit in demselben Raum in zwei aufeinanderfolgenden Stadien zunächst im Gleichstrom zueinander und alsdann im Gegenstrom zueinander fliessen, um bei der Gleichstrombewegung,
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wirkenden Auftrieb zur Durchmischung der beiden Agentien ausnutzen zu können.
Um nun die bei der bisherigen Ausführung dieser Methode in getrennten Behältern sieh ergebende bedeutende und schroffe Abkühlung sowie das getrennte Neheneinanderfliessen des unter der Saugwirkung stehenden, häufig heissen Gasstroms und des Flüssigkeitsstroms und die dadurch bedingte schlechte Durchmischung zu vermeiden und die natürliche Zentrifugalbewegung erhitzter Gase für das Durchmischen und Kühlen auszunutzen und gleichzeitig unter Vermeidung schroffer Abkühlung eine Regelung des Wärmeanstausches zwischen Gleichstromraum und Gegenstromraum zu erzielen, werden gemäss vorliegender Erfindung diese Räume konzentrisch zueinander ähnlich den mit einer ungefähr zentrisch angeordneten kombinierten Gas- und Flüssigkeitszuführungsdüse versehenen Luftentstäubungskesseln ausgebildet, u. zw.
in der Weise, dass die Eintrittsstelle des zu behandelnden heissen Gases in den mit Flüssigkeitszerstäubung versehenen Gleichstromraum ausserhalb des den Gleichstromraum sonst umgebenden Gegenstromraums zu liegen kommt, so dass diese Stelle nur der Luftkiihlung ausgesetzt ist und schroffer Temperaturemiedrigung entzogen ist.
Dabei wird weiterhin dafür gesorgt, dass im übrigen der Gleichstromraum auf seiner ganzen übrigen Länge vom Gegenstromraum umgeben wird und die am Fusse des Gleichstromraums ausströmenden Gase durch das sich ansammelnde Kondensat durchtreten und gereinigt werden und in dem an Volumen grösseren Gegenstromraum ihre Bewegung trotz des Ventilatorzuges etwas verlangsamen können, so dass dieser Raum als eine Art Luftkissen wirkt und den Wasch-und Kondensations-und Abkühlungsvorgang in den beiden Räumen derart regelt, dass keine Schwierigkeiten durch übermässige Dampfmengen entstehen können, die bei andern Vorsehlägen oft zur Entstehung von Rissen in den Wandungen führen.
Dabei ist die Berieselung in dem umgebenden Gegenstromraum derart angebracht, dass der zerstäubte Flüssigkeitsstrahl nach verschiedenen Richtungen arbeitet und auch gegen die Aussenseite der Wandung des inneren Gleiehstromraumes gerichtet ist, so dass er einesteils zusammen mit der Verlangsamung der Gasbewegung zur kräftigen Durchmischung beiträgt und anderseits die Wandung des Gleichstromraums selbst an verschiedenen Stellen, gegebenenfalls regelbar kühlt.
Um den dadurch bedingten besonderen Expansions-und den bei den gewöhnlichen chemischen und metallurgischen Gasen
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des inneren Gleichstromraums aus einer besonders zweckmässigen kittartigen Ton-Quarzmörtelmasse oder einem entsprechenden Überzug und zur Auskleidung der Innenwandung des Gegenstromraums, besonders in der Nähe der Eintrittsstellen der Flüssigkeit, wo ein etwaiger Säuregehalt besonders gefährlich ist, wird zweckmässigerweise eine Metallbelegung, insbesondere aus dem bekanntermassen widerstandsfähigen Gusseisen verwendet, um nach Möglichkeit Rissebildung auszuschliessen.
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Um hiebei den auf die Gase bzw. auf die zerstäubte Flüssigkeit ausgeübten Zug regeln und dadurch die Vorrichtung für verschiedene Zwecke entsprechend einstellen zu können und demgemäss den einzelnen Bestandteilen der Gase oder Nebel gewissermassen eine individuelle Behandlung angedeihen zu lassen, was unter andern Anwendungsmöglichkeiten, besonders bei der Behandlung von Schwefelgase oder - dämpfen bzw. von Gasen von schwefliger Säure, von Wichtigkeit ist, wird die Vorrichtung gemäss der Erfindung in einer Ausführungsform noch mit einem umlaufenden mit dem ringförmigen Aussenrohr oder Aussenraum der Vorrichtung bzw.
mit dem Abzugskanal in Verbindung stehenden Kanal versehen, welcher in einfacher Weise durch Vereinigung der Gasströme die Geschwindigkeit besonders am Ansstr|mmungsende regeln und demgemäss den Grad der durch die Geschwindigkeit und die Gastemperatur beeinflussten
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Reinigung der gewaschenen Gase verwenden lässt. Gemäss einer weiteren Ausführungsform kann eine Art Vernebelung der in die beiden Waschräume eingeführten Berieselungsflüssigkeiten auch dadurch erzielt werden, dass man die Dicke der beide Räume trennenden Scheidewand nach unten zu allmählich
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an welchen die Flüssigkeiten abprallen und fein verteilt werden kann, ohne in dickem Strahl herabzufliessen oder im wesentlichen nur an der Wandung der Räume entlangzuströmen.
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ausgebildeter Rinne.
Die hier beispielsweise turmartige Vorrichtung besteht im wesentlichen aus zwei ineinander angeordneten Kammern oder konzentrisch im Abstand voneinander befindlichen Turnwänden, wobei der
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von dem inneren nach dem äusseren Raum findet am unteren Teile der Scheidewand b durch die Öffnungen c statt und die sich am Boden des Aussen-bzw. Innenraumes ansammelnde Flüssigkeit kann durch
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Die durch das plötzliche Zusammentreffen mit der aus einer oder mehreren Zerstäuberdüsen zugeführten Flüssigkeit sehr stark abgekühlten und ihrem ursprünglichen Auftrieb entgegen abwärts gedruckten Gase entweichen am Boden des Innenraumes durch die Öffnungen e in den Aussenraum, der zweckmässigerweise einen grösseren Raumquersehnitt besitzt als der Innenraum, so dass die Gase sich im Aussenraum ausbreiten und, da sie noch einen genügenden Auftrieb besitzen, aufsteigen und im gegen- strom mit der seitlich von oben ihnen entgegenströmenden Flüssigkeit durchmischenen können, so dass
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der Gase unterstützen kann.
Teils durch die eingespritzte Flüssigkeit, teils durch das Entlangfliessen der vorgekiihlten Gase an der Wandung b des Innenraumes wird dieser von aussen gekühlt.
Da die Gase mit sehr hoher Temperatur bei a, einströmen und eine plötzliche Abkühlung erleiden, ist es notwendig, das Werfen der Bestandteile der Wände und Rissebildung derart zu verhindern, dass weder die Kühlwirkung und die Waschung beeinträchtigt wird, noch Anfressen des Materials eintreten
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mit einer Schicht säurefester Platten belegt, deren Abmessungen so gewählt sind, dass die Beanspruchung durch Temperaturschwankungen ausgeglichen ist.
Des weiteren versieht man die oberen Absehlösse
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an der Gasaustrittsstelle der Aussenkammer ein leicht auswechselbares Futterstück aus Metall befindet. welches die eigentliche, gegebenenfalls ebenfalls aus Metall bestehende Turmhaube der Aussenkammer gegen Zerstörung schützt. Auch die Turmhaube der Innenkammer kann in ähnlicher Weise ausgeführt sein. Dadurch wird an denjenigen Stellen, an welchen die schärfsten Temperaturunterschiede vorhanden sind, die freie Ausdehnungmögliehkeit des Materials bewahrt, ohne dass Sprünge und Risse in den eigent- lichen Turmwänden und der Scheidewand eintreten können. Dem gleichen Zweck dient die beispielsweise Ausführungsform der Seheidewand b aus verzahnten Radialsteinen.
Im übrigen benutzt man am besten säurefestes und möglichst auch feuerfestes Material für die Wandungen. Es hat sich beispielsweise für die Innenwandung b die Ausführung aus sogenannter Türkscher Masse als zweckmässig erwiesen, welche aus einem mit Wasserglas versetzten Tonquarzmörtel besteht.
Die äussere Turmwandung besteht zweckmässigerweise aus Mauersteinen. Beton oder Eisenbeton, bzw. säure-
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oder feuerfesten Steinen, gegebenenfalls mit einer äusseren Schutzschicht ans beliebigem, eventuell die Wärmeausstrahlung unterstützenden Stoff, während die Innenseite mit einer säurefesten Auskleidung beliebiger Art versehen sein kann. Der Querschnitt des Aussenraumes kann zweckmässigerweise so gross sein, dass ein Arbeiter darin Nachfugen und Reparaturen vornehmen kann.
Der Flüssigkeitsablauf y kann sich den Gasdurchlässen c gegenüber befinden, aber geringere Höhe als diese besitzen, um die Gasdurchlässe gegebenenfalls von aussen leicht von Flugstaub und von Schlamm reinigen zu können. Durch die Höhe des Flüssigkeitsablaufes g kann auch der Druck und der Flüssigkeitsstand innerhalb bzw. vom Boden der Räume geregelt werden.
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beliebig tief in die Wandöffnungen eingeführt werden, so dass man damit die Spritzwirkuna'bzw. die Kühlung und Säurekondensation leicht einstellen und regeln kann.
In ihrer verhältnismässig losen Lage können sie durch eine Haube und einen Flüssigkeitsverschluss gesichert sein, wodurch sie auch leicht herausgezogen, repariert und erneuert werden können.
Bei der beispielsweisen Anwendung für die Herstellung von Schwefelsäure oder in der Zellstofffabrikation od. dgl. können die Gase durch die plötzliche Abkühlung beispielsweise mit kaltem Wasser
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sehiedensten Zwecken der Schwefelsäure-, Salzsäure- und Salpetersäurefabrikation sowie andern Gewebszweigen dienen. Die Berieselungsflüssigkeit kann natürlich sowohl warm als kalt benutzt werden. So kann man beispielsweise den Innenturm für manche Zwecke, etwa zur Vermeidung von Verlusten an Sehwefeloxyden mit warmer Flüssigkeit berieseln und nur den Aussenraum, in welchem der eigentliche
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keit berieseln.
In der Ausführungsform gemäss Fig. 3 und 4 ist der Innenraum mit 1, der Aussenraum mit 4 bezeichnet, r ? ist der Eintrittsstutzen, 7 der Austrittsstutzen, ; J, 5 und 6 sind die Spritzdüsen, 9 sind die Gasdurchtrittsöffnungen im unteren Teil der Scheidewand 8, die vom seitlichen Stutzen 10 aus gereinigt werden können. Mit 1 ; ! sind die an der Nähe des Bodens befindlichen Durchrittsöffnungen für die Flüssigkeit und den Schlamm bezeichnet, wobei noch ein gegebenenfalls mit Fliissigkeitsverselhluss versehener Abfluss 13 vorgesehen sein kann. um Flüssigkeiten leichteren spezifischen Gewichtes, beispielsweise Teer.
Mineralöle od. dgl. von dem flüssigen oder festen Bodensatz abtrennen zu können.
Um die Aussenseite des oberen Teiles der Aussenwandung der Vorrichtung ist nun der erwähnte
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in Verbindung steht, und von welchem die Gase dem Ableitungsstutzen 7 zugeführt werden. Die aus dem Ringraum 4 austretenden Gase sind genötigt. durch diesen Ringkanal zu strömen und bewirken hiebei teils durch die dadurch vermehrte Abkühlung, teils durch die ihnen mitgeteilte Fliehkraftwirknng eine
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zusätzlichen Grad der Zerstäubung erfährt und nebelartig in den Räumen verteilt und von den Wandungen der Räume fortgerissen wird und nicht einfach an den Wandungen im Strom herabfliessen kann.
Dieser Erfolg der besseren Zerstäubung und Verteilung der Berieselungsflüssigkeit wird weiterhin dadurch unterstützt, dass die Zwischenwand 8 zwischen dem Gleichstromraum und dem Gegenstromraum aus trapezartig oder dachartig nach unten verbreiterten abgeschrägten Steinen gebildet werden kann,
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Ausführungsform die Dicke der Steine der Zwischenwand nach unten zu allmählich zunchmen kann.
so wird die Flüssigkeit noch schärfer nach aussen gedrängt und kann nicht an der Kante der betreffenden
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entsprechend der fortschreitenden Abkühlung der Gase verringert wird, was für die Ansscheidung einer Reihe von Verunreinigungen, beispielsweise Arsen, Selen sowie von in der Gasatmosphäre schwebenden Bläschen von wesentlicher Bedeutung ist.
Der Ring- oder Sammelkanal 14 kann selbst wieder berieselt werden, wobei die Flüssigkeit durch
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Aussenwandung verlaufenden Scheidewänden 17 versehen sein kann, welche in die Flüssigkeit der Rinne M eintauchen, ohne deren Boden zu berühren. Doch können selbstverständlich die Scheidewände bei
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von Sehwefeloxyde enthaltenden Gasen kann man dadurch Verluste aus diesen Oxyden wesentlich verringern.
Der Ringkanal jM kann bei Verwendung für in Flüssigkeiten absorbierbare Gase wie Ammoniak od. dgl. gegebenenfalls ganz oder teilweise offen bzw. zwecks Mitführung von Luft. beispielsweise zur Gasverdünnung, Eumlsion od. dgl. mit Lufteinführungsöffnungen versehen sein. die erforderlichenfalls mit Regelungsvorrichtungen ausgerüstet sein können. Auch die Durchlässe 15 zwischen dem Ring- kanal und der Aussenkammer 4 können mit Regelungsvorrichtungen versehen sein.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Behandlung und Reinigung von Gasen mittels zerstäubter Flüssigkeiten und mit einem, Gas und Flüssigkeit innerhalb eines verhältnismässig weiten Ausseurohrs im Gleichstrom
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rohrs (71) reicht und am unteren Ende zum Durchtritt der Gase in das Anssenrohr Öffnungen (c) besitzt. an seinem oberen, den Gaseintritt (a) und eine Flüssigkeitszerstäubervorrichtung aufnehmenden Ende aber über das, bis auf den Gasaustritt (d) einen geschlossenen Isoliermantel darstellende Anssenrohr (h) herausragt.
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