AT390205B

AT390205B - Vorrichtung zum abscheiden von feinstaeuben sowie aerosolen aus abgasen

Info

Publication number: AT390205B
Application number: AT300388A
Authority: AT
Inventors: Matthaeus Dipl Ing Siebenhofer; Gerhard Ing Malischnig; Erhard Dipl Ing Dr Veiter
Original assignee: Radex Heraklith
Priority date: 1988-12-07
Filing date: 1988-12-07
Publication date: 1990-04-10
Also published as: ATA300388A; CA2004748A1; AU4759490A; YU189589A; WO1990006181A1; YU47211B; EP0447436A1; DK503189D0; DK503189A; FI894862A0

Description

Nr. 390 205

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von Feinstäuben sowie teerartigen, sauren, basischen und salzartigen Aerosolen aus Abgasen, mit mindestens einer Ionisiereinrichtung zum Aufladen der Schadstoffe des Abgases, mit je Ionisiereinrichtung mehreren vertikal angeordneten, in Gasströmrichtung ausgerichteten Platten, die von einem Flüssigkeitsfilm überspülbar sind, zum Abscheiden der Schadstoffe aus dem Abgas und mit einer Sammel-, Reinigungs- und Pumpeinrichtung für die Spülflüssigkeit.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-Al 31 52 216 bekannt. Gemäß dieser Veröffentlichung wird der Gasstrom über eine Ionisiereinrichtung geleitet, die alternierend mit positiven Ionisierdrähten und geerdeten, als Stahlfeder ausgeführten, mit Wasser bespülten Gegenelektioden ausgestattet ist

Das Gas gelangt nach dieser Ionisiereinrichtung in den eigentlichen Abscheideteil, in dem ein elektrostatisches Feld zwischen positiven Stahlelektroden und negativen Sammelelektroden, an denen sich die durch die Ionisiereinrichtung positiv geladenen Schadstoffe niederschlagen, aufgebaut werden kann.

Gemäß dieser Veröffentlichung bestehen die Sammelelektroden aus Glas, und sie werden von einem Wasserfilm umspült, sodaß die eigentliche Elektrode durch den (leitfähigen) Wasserfilm gebildet wird. Die Schadstoffe werden von dem Wasserfilm mitgenommen, sodaß die Sammelelektroden keiner zusätzlichen Reinigung bedürfen. Das Spülwasser kann dabei in einem geschlossenen Kreislauf strömen, wobei der Staub durch ein geeignetes Filter vom Spülwasser abgeschieden wird.

Um den Wasserfilm zu bilden, wird Wasser in Rohre, die schräg über den Platten liegen, geleitet Diese Rohre weisen Düsen auf, die auf die Platten gerichtet sind, sodaß diese ständig mit Wasser besprüht werden.

Der Nachteil dieser bekannten Vorrichtung liegt in der hohen Empfindlichkeit der Düsen gegenüber Verschmutzungen des Spülwassers und Kurzschlüssen.

Eine weitere bekannte Möglichkeit zur kontinuierlichen Bespülung besteht darin, die Abscheideelektroden als Rohr auszuführen, wobei durch die zentrische Montage der Sprühelektrode ein homogenes Feld entsteht Dieser Bautyp (z. B. FR-Al 2575675) erfordert jedoch bei geringer spezifischer Gasdurchsatzleistung einen sehr hohen apparativen Aufwand.

Eine weitere Möglichkeit besteht in der Aufladung des Spülwassers mit anschließender Einbindung in das Abscheidefeld (DE-Al 35 15 448, DE-Al 27 23 841). Durch die hohe Kurzschlußanfälligkeit verträgt diese Bauart nur geringe Lastwechselschwankungen.

Ebenso erfordern Vorrichtungen, die mechanische Abscheideprinzipien (z. B. Venturiprinzip) mit elektrostatischer Gasaufladung verbinden, einen hohen konstruktiven Aufwand (z. B. CA-A 1 091 144 oder DE-Al 27 17 804) und sind sehr wartungsintensiv.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die oben erwähnten Nachteile vermieden sind.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß über den Platten oben offene Verteilerrinnen für die Spülflüssigkeit vorgesehen sind.

Erfindungsgemäß werden somit Düsen vermieden, indem das Wasser durch oben offene Verteilrinnen auf die Platten gebracht wird. Dadurch können praktisch keine Verstopfungen mehr auftreten; außerdem wird da- Einsatz von Dispersionen zur Bespülung ermöglicht.

Bei einer bevorzugten Ausfiihrungsfarm der Erfindung besteht die Verteilerrinne aus einem Rohr, das auf der Oberseite aufgeschnitten und mit der am Verteilerspalt gegenüberliegenden Seite auf der Platte bündig montiert ist. Dieser Konstruktionstyp gewährleistet eine absolut gleichmäßige Filmbildung über die gesamte Plattenlänge.

Gemäß einer anderen Ausführungsform kann zur gleichmäßigen Verteilung des Spülwassers die Verteilerrinne mit einem Wehr versehen sein.

Es ist bei Erfordernis großer Abscheideflächen zweckmäßig, wenn zwischen den bespülten Platten von der Waschflüssigkeit benetzbare Abscheidehilfen angeordnet sind. Dadurch werden die Abscheideflächen vergrößert. Bevoizugt werden in diesem Fall Gewebepackungen verwendet Diese liegen beidseitig an den Platten an. Dadurch ist auch die Bespülung dieser Einbauten gewährleistet

Schließlich ist es zweckmäßig, wenn die Ionisiereinrichtung in Form von Sprühdrähten zwischen den Platten oder in einer Ebene vor diesen Platten angeordnet ist

Es ist erfindungsgemäß möglich, außer Wasser auch wässerige Lösungen saurer oder basischer Elektrolyte, tensidhältige Lösungen oder Polyelektrolyte bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Spülflüssigkeit einzusetzen.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine Gesamtdarstellung eines Naß-Elektrofilters; Fig. 2 die Ionisiereinrichtung im Aufriß; Fig. 3 die Ionisiereinrichtung mit den zugehörigen Platten im Grundriß; Fig. 4a, 4b zeigen zwei Ausführungen einer Platte im Kreuzriß; und Fig. 5 zeigt die Platte gemäß Fig. 4b im Aufriß.

Die Vorrichtung besteht nach Fig. 1 aus den Grundeinheiten Ionisiereinrichtung (1), Niederschlagselektroden in Form von bespülten Platten (2), Elektroeinspeisung (3) und Spülwasserumwälzbecken (4). In der Ionisiereinrichtung (1) sind auf Bügeln (siehe Fig. 2), die durch Isolatoren (6) gegen Masse isoliert sind, Sprühdrähte (7) montiert. Der Abstand der einzelnen Sprühdrähte (7) ist von der Anzahl der Niederschlagselektroden bzw. Platten (2) abhängig. Es ist jedoch zwischen zwei Niederschlagselektroden mindestens ein Sprühdraht (7) so zu spannen, daß der Abstand zur Niederschlagselektrodenebene über die gesamte Länge konstant ist. -2-

Claims

Nr. 390 205 Sämtliche Sprühdrähte (7) sind nach Fig. 3 in einer Ebene, die normal auf die Gasrichtung (9) steht, gespannt. Die Länge der Sprühdrähte (7) ist ebenso wie die Länge der den Wasserfilm stützenden Platten (2) vom Durchsatz des zu reinigenden Gases abhängig, wobei, bedingt durch die Konstruktion, Platten (2) mit einer Länge bis 1,5 m ohne Einschränkungen verwendet werden können. Es ist selbstverständlich möglich, mehrere Abscheideeinheiten bestehend aus Ionisiereinrichtung und zugehörigen Platten in Serie zu schalten. Dabei können die Ionisiereinrichtungen der einzelnen Stufen gleich-oder gegensinnig gegen Masse gepolt sein. Die bespülten Platten (2) (siehe Fig. 4 und 5) sind plan und haben kerbenfreie Kanten auf den dem Sprührahmen zugewandten Plattenenden. Zwischen je zwei Platten (2) kann zur Erhöhung der Abscheidefläche eine benetzbare Abscheidehilfe (16) (siehe Fig. 3) eingesetzt werden. Die bespülten Platten (2) sind parallel zur Gasflußrichtung (9) angeordnet Die obere Seite der bespülten Platten (2) wird von Verteilerrinnen (8) (siehe Fig. 4a, 4b und 5), die bündig mit den Platten verbunden sind, abgeschlossen. Die Verteilerrinne kann als konisch zur Plattenkante sich verjüngendes Wehr (8') (siehe Fig. 4a) ausgebildet sein, über das der Wasserfilm gleichmäßig aufgetragen wird. Vornehmlich wird die Verteilerrinne (8) aber durch ein Rohr (siehe Fig. 4b, 5) gebildet, das mit der Platte bündig verbunden ist und das auf der der Platte gegenüberliegenden Seite, also oben, in Längsrichtung über die gesamte Länge aufgeschnitten ist. Dieser Konstruktionstyp gewährleistet eine absolut gleichmäßige Filmbildung über die gesamte Plattenlänge. Sowohl durch Änderung der Steigung über die Länge als auch durch Ausbildung einer Kerbe quer zur Rinne oder durch Auf setzen eines verschiebbaren Ringes auf das der Ionisiereinrichtung zugewandte Ende kann die gesamte, der Ionisiereinrichtung zugewandte Kantenlänge der Platte mit einem verstärkten Spülwasserfilm beaufschlagt werden. Dieses Konstruktionsmerkmal berücksichtigt besonders die erhöhte Schadstoffabscheidung an dieser Plattenkante. Die Ausführung der Verteilerrinne (8) als Rohr ermöglicht die Verwendung von Suspensionen als Spülmedien, wobei vor allem alkalische Suspensionen der Erdalkalielemente für die Abscheidung saurer Aerosole von Bedeutung sind. Die Wahl der Werkstoffe für die Platten (2) richtet sich nach dem Einsatzgebiet. Prinzipiell sind aber zur Beherrschung erosiver, chemisch aggressiver Abgase auch Kunststoffe als Plattenmaterial einsetzbar, da die elektrische Leitfähigkeit durch den Wasserfilm gewährleistet ist, sodaß die Platten (2) selbst nicht leitfähig sein müssen. An den Plattenwerkstoff sind die Anforderungen gestellt, daß er für das Spülmedium benetzbar und für das Einsatzgebiet chemisch resistent sein muß. Weiters muß er sich so bearbeiten lassen, daß vor allem die der Ionisiereinrichtung zugewandte Seite kerbenfrei und mit geringer Rauhigkeit ausgeführt werden kann. Die Platten (2) sind über Distanzhalter miteinander verschraubt Dadurch wird gewährleistet, daß sämtliche Plattenabstände gleich groß sind und daß sie über die gesamte Kantenlänge einen konstanten Abstand zu den Sprühdrähten (7) aufweisen (siehe Fig. 3). Die Größe des Spülplattenmoduls bzw. die Anzahl der pro Modul zu verwendenden Spülplatten hängt von der Menge des zu behandelnden Gases ab. Der minimale Plattenabstand ist durch den Durchmesser der Rohre (8) (Fig. 4, 5) begrenzt, da für die störungsfreie Filmausbildung ein Mindestabstand zwischen zwei Röhren (8) von 2 mm eingehalten werden soll. Der maximale Plattenabstand richtet sich nach der an die Sprühdrähte (7) (Fig. 2,3) angelegten Spannung, wobei unter Berücksichtigung der begrenzten Durchschlagsfestigkeit der in der Ionisiereinrichtung eingesetzten, nicht beheizten Isolatoren (6) bei der Behandlung feuchter Gase vorzugsweise Arbeitsspannungen bis + 20 kV bzw. - 20 kV resultieren. Dementsprechend sind in Abhängigkeit vom zu behandelndem Gas Plattenabstände von 15 bis 60 mm vorzusehen. Der von den Platten (2) ablaufende Spülwasserfilm wird in einer Sammelwanne (10) (Fig. 1) aufgefangen und in ein Vorlagebecken (11) abgeleitet. Von dem Vorlagebecken (11) gelangt der beladene Spülwasserstrom in ein dreigeteiltes Klärbecken (12). In diesem wird die zweite Stufe von der dritten durch ein vom Wasserspiegel bis zum Boden reichendes Wehr (13), und die erste von der zweiten Stufe durch ein von der Behälterobeikante bis zu einem Drittel über dem Boden befindliches Wehr (14) geteilt. Durch diese Konstruktion wird gewährleistet, daß Schmutzteilchen mit einer geringeren Dichte im Vergleich zur Spüllösung aufschwimmen und im Bereich zwischen Behälteraußenwand und ersten Wehr (14) aufgefangen werden, während Schmutzteilchen mit einer höheren Dichte als die Spüllösung im ersten und zweiten Teilbecken sedimentieren. Das dritte Becken dient für die Umwälzpumpe (15) als Vorlagebecken. PATENTANSPRÜCHE 1. Vorrichtung zum Abscheiden von Feinstäuben sowie teerartigen, sauren, basischen und salzartigen Aerosolen aus Abgasen, mit mindestens einer Ionisiereinrichtung zum Aufladen der Schadstoffe des Abgases, mit je Ionisiereinrichtung mehreren vertikal angeordneten, in Gasströmrichtung ausgerichteten Platten, die von einem Flüssigkeitsfilm überspülbar sind, zum Abscheiden der Schadstoffe aus dem Abgas und mit einer Sammel·, -3- Nr. 390 205 Reinigungs- und Pumpeinrichtung für die Spülflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß über den Platten (2) oben offene Verteilerrinnen (8) für die Spülflüssigkeit vorgesehen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerrinne (8) aus einem Rohr 5 besteht, das auf der Oberseite aufgeschnitten und mit der dem Verteilerspalt gegenüberliegenden Seite auf der Platte (2) bündig montiert ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur gleichmäßigen Verteilung des Spülwassers die Verteilerrinne (8) mit einem Wehr versehen ist. 10
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den bespülten Platten (2) von der Waschflüssigkeit benetzbare Abscheidehilfen (16) zur Erhöhung der Abscheideflächen angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionisiereinrichtung in Form von Sprühdrähten (7) zwischen den Platten (2) oder in einer Ebene vor diesen Platten (2) angeordnet ist
6. Verwendung von Wasser, wässerigen Lösungen saurer oder basischer Elektrolyte, tensidhältigen Lösungen oder Polyelektrolyten als Spülflüssigkeit in einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen 20