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Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Gasen, insbesondere von Rauchgasen
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Reinigung von Gasen, insbesondere von
Rauchgasen, bei dem die Rauchgase in rotierender Bewegung durch eine Reinigungskammer geführt werden, die aus einer zentral angeordneten Sprühelektrode und einer die Sprühelektrode umgebenden äusseren Elektrode besteht. Nach Durchsetzen dieser Reinigungskammer wird der die Verunreinigungen enthaltende Teil der Gase, der sich in der Nähe der äusseren Elektrode befindet, von den übrigen Gasen abgezweigt und einer zweiten Kammer zugeführt, die zwischen der äusseren Elektrode und dem
Aussenmantel angeordnet und als zweite Reinigungskammer ausgebildet ist, durch die die Rauchgase in einer, der Strömungsrichtung der ersten Reinigungskammer entgegengesetzten Richtung geführt werden.
Bei der bekannten Reinigungsvorrichtung nach der deutschen Patentschrift Nr. 425039, die nach diesem
Verfahren arbeitet, werden die Rauchgase, die die erste Reinigungskammer verlassen, durch die zweite
Kammer und dann aus dieser nach aussen abgeführt. Dies hat den Nachteil, dass die Abgase immer noch
Verunreinigungen, insbesondere Feinteilchen, enthalten, die in der ersten Reinigungskammer nicht ausgeschieden oder die in der zweiten Reinigungskammer infolge von Wirbelbildungen aus den nach unten fallenden Verunreinigungen wieder dem Gasstrom zugeführt werden.
Gemäss der Erfindung werden diese Schwierigkeiten dadurch vermieden, dass die Rauchgase aus der zweiten Reinigungskammer nach dem teilweisen Ausfallen der Verunreinigungen der ersten
Reinigungskammer an der Eintrittstelle der ungereinigten Gase erneut zugeführt werden. Dadurch wird sichergestellt, dass nur vollständig gereinigtes Gas die Vorrichtung verlässt, denn es macht keine Schwierigkeiten, zu erreichen, dass nach dem Durchströmen der ersten Reinigungskammer sich alle
Verunreinigungen in der Nähe des Aussenmantels befinden, während die Gae aus der Mitte der ersten Reinigungskammer vollständig gereinigt sind und in den Rauchabzug abgelassen werden können. Die die
Verunreinigungen enthaltenden Gase dagegen werden in der zweiten Kammer nachgereinigt und durchsetzen dann mit den neu zugeführten Gasen die erste Reinigungskammer nochmals.
Es können also selbst die Verunreinigungen, die nach der zweimaligen Reinigung der Gase noch nicht entfernt sind, nicht in den Schornstein entweichen, sondern werden erneut durch den Reinigungsprozess in der ersten Reinigungskammer erfasst.
Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung, bei der der Teil der Rauchgase, der in der Nähe der äusseren Elektrode den Innenraum verlässt, durch Ablenkflächen nach aussen gelenkt wird, wobei gemäss der weiteren Erfindung als Ablenkflächen gekrümmte Leitbleche vorgesehen sind, durch die die Rauchgase in die entgegengesetzte Richtung umgelenkt werden. Durch diese Anordnung wird gewissermassen der äussere Mantel der aus der ersten Reinigungskammer austretenden rotierenden Rauchgassäule, in welchem sich die Verunreinigungen unter der Wirkung der Zentrifugalkraft und des elektrischen Feldes angesammelt haben, abgeschält und um den oberen Rand der äusseren Elektrode herum in den äusseren Raum geführt.
Durch diese gekrümmten Leitflächen wird erreicht, dass die Rauchgase bei der Abwärtsbewegung im äusseren Raum die Rotationsbewegung beibehalten, sich aber gleichzeitig in dem feldfreien Raum beruhigen, so dass die in ihnen enthaltenen Verunreinigungen der Zentrifugalkraft folgend, sich nahe an
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der äusseren Wand der zweiten Reinigungskammer ansammeln und der Schwerkraft folgend, nach unten ausfallen und sich im unteren Teil des äusseren Raumes ansammeln. Die in der zweiten Reinigungskammer abwärts geführten Rauchgase können, ohne die Fallrichtung der Verunreinigungen zu durchkreuzen, den ungereinigten Gasen an deren Eintrittsstelle in die erste Reinigungskammer wieder zugesetzt werden.
Soweit sich die in dem abgezweigten Teil der Rauchgase enthaltenen Verunreinigungen in der zweiten Reinigungskammer noch nicht abgesetzt haben, werden sie erneut in der ersten Reinigungskammer durch Zentrifugalkraft und elektrisches Feld nach aussen geführt und befinden sich nach dem weiteren Durchlaufen des Innenraums wieder in dem Teil der Rauchgase, der aus der Rauchgassäule abgetrennt wird.
Das Wiedereintreten des abgezweigten Teiles der Rauchgase in die erste Reinigungskammer kann gemäss der weiteren Erfindung dadurch gefördert werden, dass die Austrittöffnung des Eintrittstutzens der Rauchgase düsenartig verengt ist. Dadurch entsteht an der Stelle, an der die Rauchgase in die erste Reinigungskammer eintreten, ein geringer Unterdruck, durch den in gleicher Weise wie bei einem Injektor die Gase, die sich am Austrittende der zweiten Reinigungskammer befinden, angesaugt werden.
Ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Die beiden Reinigungskammern werden gebildet durch einen äusseren zylindrischen Hohlkörper - -1--, der aus Blech oder anderem geeignetem Werkstoff besteht und einen konzentrisch innerhalb des Mantels-l-angeordneten, im wesentlichen zylindrischen Körper-2-, der gleichzeitig als äussere Elektrode für die elektrische Reinigung dient. In der Mitte dieser Elektrode ist isoliert die innere Sprühelektrode-3-eingesetzt, die zur Verbesserung der Sprühwirkung mit feinen Spitzen besetzt sein kann. Die zu reinigenden Rauchgase werden durch den Stutzen --5-- eingeleitet, wobei durch nicht dargestellte Leitschaufeln oder durch tangentiales Einströmen den Rauchgasen in bekannter Weise eine rotierende Bewegung erteilt wird, die sie während des Durchströmens der Reinigungskammern beibehalten.
Der Stutzen bei-9--düsenartig etwas verengt, so dass sich an dieser Stelle die Strömungsgeschwindigkeit der Rauchgase erhöht und durch die Injektorwirkung im Raum--10-- ein geringer Unterdruck erzeugt wird.
Die in den Rauchgasen enthaltenen oder durch Oxydationsvorgänge durch Einwirkung des elektrischen Feldes in ihnen gebildeten festen oder flüssigen Teilchen werden durch die Zentrifugalkraft und durch das elektrische Feld nach aussen bewegt, wobei durch die Zentrifugalkraft bevorzugt die gröberen Verunreinigungen, durch das elektrische Feld bevorzugt die feineren Verunreinigungen, erfasst
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an- 2-die übrigen Rauchgase, die aus dem mittleren Raum der ersten Reinigungskammer stammen, praktisch frei von Verunreinigungen sind und in die Aussenluft abgelassen werden können.
Oberhalb des oberen Endes des zylindrischen Körpers --2-- ist ein torusartig gekrümmtes Blech-12angeordnet, durch das der äussere Mantel --11-- der Rauchgase von den übrigen Rauchgasen abgetrennt und, wie die Pfeile-13-andeuten, in die äussere Reinigungskammer --14-- zwischen die Elektrode --2-- und den Mantel-l--umgelenkt wird. Die durch die Pfeile--IS-- angedeutete Strömung der Rauchgase in dem Raum--14--ist abwärts gerichtet und wird durch den im Raum --10-- erzeugten Unterdruck unterstützt. Gleichzeitig behalten aber die Rauchgase, da der torusförmige Körper-12-die Rotationsbewegung nicht behindert, ihre Rotation bei.
Die in diesem Teil der Rauchgase enthaltenen festen und flüssigen Teilchen werden dabei in der Nähe der äusseren Wand--l--angereichert und fallen in die Taschen-8-, aus denen sie laufend entfernt werden können. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, durchkreuzen sich dabei die Wege der Verunreinigungen und der Rauchgase nicht, vielmehr strömen die Rauchgase, wie die Pfeile-16-andeuten, wieder in den Raum--17--innerhalb der Elektrode --2-- zurück.
Versuche haben ergeben, dass nach dem Verfahren gemäss der Erfindung die Rauchgase nicht nur von festen und flüssigen Teilchen weitestgehend gereinigt werden können, sondern dass auch die in den Rauchgasen enthaltenen gasförmigen Oxydationsprodukte des Schwefels durch den Einfluss der im elektrischen Feld gebildeten Ionen in eine ausscheidbare Verbindung übergeführt werden, so dass die auftretenden Rauchgase auch so weitgehend frei von Schwefeldioxyd sind, dass selbst bei Zugabe von Schwefel zum Heizmaterial am Ausgang der Reinigungsvorrichtung der bekannte stechende Geruch des Schwefeldioxyds nicht mehr wahrnehmbar ist.