AT394144B - Vorrichtung zur nass-reinigung von mit schwebstoffteilchen und/oder schaedlichen gasen beladenen abgasen - Google Patents

Vorrichtung zur nass-reinigung von mit schwebstoffteilchen und/oder schaedlichen gasen beladenen abgasen Download PDF

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Description

AT394 144 B
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Naß-Reinigung von mit Schwebstoffteilchen und/oder schädlichen Gasen beladenen Abgasen, vorzugsweise Verbrennungsabgasen, bei welcher in einem im Grundriß runden Behälter das zu behandelnde Gas über einen tangential einmündenden Rohrstutzen einbringbar, in dem Behälter aufwärts geführt und über einen Abzug aus diesem ausbringbar ist, wobei in dem Behälter über ein koaxial in dem Behälter angeordnetes Rohr bzw. Rohrbündel mit in axialer Richtung und in Umfangsrichtung versetzt angeordneten Düsen Behandlungsflüssigkeit quer zur Strömungsrichtung des Gases fein zerteilt einbringbar ist.
Bei einer bekannten Ausführung ist zur zentralen Einbringung des Wassers und zur Erzeugung eines Wasserschleiers bzw. eines Wassemebels ein in der Achse des Behälters angeordnetes Schleuderrad vorgesehen, welches kegelförmig ausgebildet ist. Auf die Spitze des Kegels wird über ein Rohr das Wasser aufgebracht und von dem rotierenden Schleuderrad nach außen versprüht, wo der aufsteigende Gasstrom durch diesen Wasserschleier hindurchgeführt werden muß, sodaß der Wasserschleier die Feststoffteilchen des Gasstromes aufnimmt, diese Teilchen benetzt und niederschlägt. Eine derartige Ausbildung hat den Nachteil, daß der durchzuführende Gasstrom hinsichtlich seiner Zusammensetzung genau dosiert eingeführt werden muß, damit nach Tunlichkeit alle in dem Gasstrom enthaltenen Feststoffteilchen durch den Wasserschleier aufgenommen werden. Es liegt nämlich nur an einem einzigen Ort, also an einer Stelle, dieser Wasserschleier vor, sodaß bei einem Überangebot von Feststoffteilchen diese von dem Wasserschleier nicht erreicht werden können und neben dem Wasserschleier hindurchtreten und damit in den Abgasen bzw. der Abluft verbleiben können.
Bei einer bekannten Ausbildung der eingangs genannten Art schließen die Sprühkegel der in Rotationsrichtung der Abgase nach hinten gerichteten Düsen im Bereich der zylindrischen Behälterwandung aneinander an, wobei zwischen den Sprühkegeln, insbesondere im inneren Bereich des Behälters, flüssigkeitsfreie Bereiche verbleiben, sodaß unbehandelte Abgasanteile aus der Vorrichtung austreten können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher zuverlässig die Feststoff- bzw. Schadstoffteilchen aus einem Abgasstiom abgeschieden werden können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Düsen direkt zur Behälterwand weisen, wobei sich deren Sprühkegel in Achsrichtung gesehen, also in der Grundrißprojektion, überlappen. Durch eine solche Ausbildung wird erzielt, daß der mit den Schwebstoffteilchen und/oder schädlichen Gasen beladene Abgasstrom mehrmals durch einen Wassernebel hindurchstreichen muß, wodurch sichergestellt ist, daß die Schwebstoffteilchen vollständig aus dem Abgasstrom abgeschieden werden. Durch die Rotation des Gasstromes aufgrund des tangentialen Einbringens und dadurch, daß die Behandlungsflüssigkeit vom Zentrum ausgehend nach außen gesprüht wird, werden die Schwebstoffteilchen automatisch in Richtung zur Behälterwandung geleitet, wobei sie selbst dann, wenn sie mit der Behandlungsflüssigkeit noch nicht benetzt sind, auf Grund der an der Behälterwandung abfließenden Behandlungsflüssigkeit aus dem Gasstrom herausgenommen und abgeführt werden.
Vorteilhafterweise können die Düsen entlang einer Schraubenlinie an dem Rohr bzw. dem Rohrbündel angeordnet sein, wobei vorzugsweise die Schraubenlinie der Richtung der aufströmenden Abgase entgegengesetzt gerichtet verläuft Dadurch wird sichergestellt, daß der Abgasstrom tatsächlich mehrmals durch einen Schleier bzw. einen Nebel von Behandlungsflüssigkeit hindurchgehen muß, bevor die Abgase aus der Vorrichtung austreten können. Dabei können die Düsen als Schlitzdüsen ausgebildet und quer zur Richtung des Schlitzes sowie auch zur Längsachse der Düse schwenkbar sein, wodurch erreicht wird, daß die Düsen den jeweiligen Strömungsverhältnissen entsprechend angepaßt werden können. Um zu verhindern, daß entlang eines zentralen Rohres bzw. des Rohrbündels ein Gasstrom aufsteigt, der durch die Sprühkegel nicht erfaßt wird, können an dem die Düsen tragenden Rohr bzw. Rohrbündel radial auskragende Prallplatten angeordnet sein.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das die Düsen tragende Rohr bzw. Rohrbündel in Längsrichtung in einzelne Abschnitte unterteilt, wodurch ein leichtes Ausbauen bzw. Wiedereinbauen des Rohres bzw. der Rohrbündel zwecks Reinigung erzielt ist. Jeder der Abschnitte kann gesondert mit Behandlungsflüssigkeit beaufschlagbar sein, wobei vorzugsweise die abfließende Behandlungsflüssigkeit jedes Abschnittes gesondert abführbar ist. Dadurch ist es möglich, daß in den Abgasen enthaltene schädliche Substanzen bzw. Schwebstoffteilchen stufenweise abgesondert bzw. durch chemische Behandlungsflüssigkeit umgewandelt werden können. Aus thermischen Gründen können jedoch die Abschnitte auch in Serie geschaltet sein, wobei die Behandlungs-flüssigkeit zuerst in den oberen Abschnitt einbringbar und dann der jeweils folgende Abschnitt mit der von dem jeweils vorhergehenden Abschnitt abfließenden Behandlungsflüssigkeit beaufschlagbar ist. Für eine besonders leichte Reinigung des mit den Sprühdüsen versehenen Rohres kann das Rohr bzw. die Rohrabschnitte aus dem Behälter ausziehbar sein, wobei es an der Behandlungsflüssigkeitszuleitung bzw. an den Zuleitungen lösbar angeschlossen ist, und wobei gegebenenfalls an dem Anschluß ein Zentriertrichter für das Rohr vorgesehen ist Dabei können zwei Abschnitte vorgesehen sein, wobei der obere Rohrabschnitt von oben her über eine Behandlungsflüssigkeitszuleitung und der untere Rohrabschnitt von unten her beaufschlagbar ist, wobei die beiden Rohrabschnitte in der Mitte abgeschlossen und vorzugsweise mittels einer Gleithülse miteinander mechanisch verbunden sind. Dadurch ist eine besonders einfache Demontage bzw. Montage der Rohrabschnitte gegeben. Für eine besonders umweltfreundliche Ausführung kann die Behandlungsflüssigkeit im Kreislauf gefühlt sein. Dabei kann die Behandlungsflüssigkeit über eine Abtrenneinrichtung für die durch die Flüssigkeit abgefangenen Schwebstoffteilchen geführt sein, wodurch erzielt wird, daß die Behandlungsflüssigkeit immer in entsprechender -2-
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Zusammensetzung in die Vorrichtung eingebracht wird. In besonders einfacher Weise kann als Abtrenneinrichtung eine Zentrifuge, insbesondere eine Schälzentrifuge, oder ein Absetzbecken, vorgesehen sein.
Um bei der Reinigung von Verbrennungsabgasen auch die in diesen Verbrennungsabgasen noch enthaltene Restenergie nützen zu können, kann die aus dem Behälter abfließende Behandlungsflüssigkeit über eine 5 Wärmetauscheinrichtung geführt sein.
Um die zu reinigenden Abgase gleich von Beginn her mit Behandlungsflüssigkeit bearbeiten zu können, kann im Bereich der Einmündung des das behandelnde Gas zuzuführenden Rohrstutzens eine parallel zur Achse des Behälters verlaufende, schräg von hinten in den Gasstrom einmündende Schlitzdüse angeordnet sein. *
Damit auch jene Verunreinigungen, welche sich durch das Benetzen mit Flüssigkeit zu größeren Partikeln 10 zusammenbacken und aufgrund ihrer Masse mit dem Gasstrom durch die Flüssigkeitsnebel hindurchgetragen werden, zuverlässig abgeschieden werden, können insbesondere am oberen Ende nach ein»* konischen Verjüngung des Behälterabschnittes, an der Innenseite der Behälterwandung nach innen gerichtete bürstenartige Einbauten vorgesehen sein. In diesen Einbauten fangen sich dann die agglomerierten größeren Teilchen aufgrund der Zentrifugalkraft des Gasstromes und werden so in diesen bürstenartigen Einbauten zurückgehalten. IS Aus wärmeökonomischen Gründen kann der Behälter an der Außenseite mit einer Wärmeisolation versehen sein, u. zw. einerseits deshalb, damit bei Verbrennungsabgasen der natürliche Zug weitgehend erhalten bleibt, und anderseits auch deshalb, um eine unerwünschte Abstrahlung der Energie zu verhindern. Um zu vermeiden, daß sich in dem aufsteigenden Gasstrom Wirbel bilden, können die das Rohr bzw. die Rohrteile oder das Rohrbündel haltenden Streben ein in Strömungsrichtung des Gases verlaufmies Profil aufweisen. 20 Bei einer besonders vorteilhaften Ausführung können die Düsenöflhungen durch elastisch aufweitbare Platten begrenzt sein, die in einer elastisch verformbaren Halterung angeordnet sind. Dadurch wird erzielt, daß durch kurzes Aufbringen eines erhöhten Betriebsdruckes eine Aufweitung der Düse erfolgt, wodurch etwaige Ablagerungen innerhalb der Düse gelöst und ausgeschwemmt werden. Nach Zurückfallen des Druckes auf den Normaldruck schließen sich die Düsen wieder auf das Normalmaß, wodurch die entsprechenden Sprühleistungen 25 der Düse erhalten bleiben. Für die Behandlung bestimmter Abgase kann in der Zuleitung für die Behandlungsflüssigkeit eine Dosiereinrichtung für den Zusatz eines fein gemahlenen Zeoliths vorgesehen sein. Dieser absorbiert insbesondere Stickoxyde und entfernt sie aus den Abgasen. Die Zeolithe können in vorliegendem Falle ohne weiteres mit der Behandlungsflüssigkeit miteingebracht werden, selbst unter der Gefahr, daß dadurch das Absorptionsvermögen 30 etwas verringert wird, da die Zeolithe im Zuge der Abtrennung der Feststoffteilchen gleichfalls aus der Flüssigkeit abgeschieden und dann mit dem Schlamm abgeführt werden.
Um bei großen Anlagen den Zug in der Verbrennungsanlage aufrechtzuerhalten, kann das zu behandelnde Abgas mittels eines im Behälter befindlichen Radialgebläses förderbar und in Rotation versetzbar sein. Dabei können an der Oberseite des Gebläserades nach außen führende Schleuderrippen für Flüssigkeit vorgesehen sein, 35 wodurch abfließende, auf die Oberseite des Gebläserades auftreffende Behandlungsflüssigkeit wieder in den Gasstrom einbringbar ist.
An der Oberseite des Gebläserades kann noch eine gelochte bzw. durchbrochene Ringscheibe angebracht sein, welche den Zwischenraum zwischen Gebläserad und Gehäusewandung überspannt. Anstelle der Ringscheibe können zur Erhöhung der Förderleistung am Gebläserad Axialgebläseschaufeln angebracht sein, welche den 40 Zwischenraum zwischen Gebläserad und Gehäusewandung überspannen.
Schließlich kann vom oberen Ende des Gehäuses, insbesondere vom Randbereich des Abzuges, eine Rückführleitung für Abgase zum Feuerraum wegführen, wodurch eine noch bessere Abgasreinigung ermöglicht ist Dabei kann die Rückführleitung von dem Zwischenraum zwischen einem in den Abzug hineinragenden Rohreinsatz und dem Abzug, vorzugsweise in gleicher Richtung wie der einmündende Rohrstutzen tangential, 45 wegführen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Aufrißschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel. Fig. 2 ist ein Schnitt nach Linie (II-II) der Fig. 1. Fig. 3 zeigt eine Anlage im Vertikalschnitt. Fig. 4 gibt eine andere Ausführungsform des Gebläserades wieder.
Mit (1) ist ein Behälter bezeichnet, in dessen Zentrum ein Rohr (2) angeordnet ist, an welchem Düsen (3) 50 entlang schraubenlinienförmig sowohl in Axialrichtung als auch in Umfangsrichtung versetzt angeordnet sind. In das Gehäuse (1) ist über einen tangential eintretenden Einlaß zu reinigendes Gas einbringbar. Von dem Rohr (2) ragen radial Prallplatten (5) weg, welche ein Aufsteigen von zu reinigenden Abgasen entlang des zentralen Rohres verhindern. Das zentrale Rohr (2) ist an seinem unteren Ende über eine Schnellkupplung (6) mit einer Behandlungsflüssigkeitszuleitung (7) verbunden. Im Bereich der Schnellkupplung (6) ist ein Zentriertrichter (8) 55 vorgesehen, mittels welchem das Einbringen des Rohres (2) in die Schnellkupplung (6) erleichtert wird. Im Bereich des tangentialen Eintrittes ist eine vertikal verlaufende Schlitzdüse (9) vorgesehen, mittels welcher in den zu behandelnden Gasstrom bereits Behandlungsflüssigkeit einbringbar ist An der Außenseite ist das Gehäuse mit einer Isolierung (10) versehen.
Im. obeien Bereich weist das Gehäuse einen sich konisch verjüngenden Abschnitt (11) auf, an welchen sich 60 dann der eigentliche Abzug (12) anschließt. Im Bereich des Abzuges (12) ist an der Innenseite des Gehäuses ein bürstenartiger Körper (13) vorgesehen, der nach innen gerichtete Borsten aufweist. Am oberen Ende des Abzugsabschnittes (12) des Gehäuses (1) ist eine Wassereinbringanlage (14) vorgesehen, mittels welcher Spülwasser -3-
AT 394 144 B auf den bürstenartigen Körper (13) gespritzt werden kann.
Am unteren Ende des Gehäuses (1) ist ein Ablauf (15) für die Behandlungsflüssigkeit vorgesehen, welcher in ein ALselzlecLen einmiindet, In welchem Trennwände ({% für eine entsprechende Sedimentierung sorgen.
Die in die Schlitzdüse (9) einbringbare Behandlungsflüssigkeit wird über die Zuleitung (18) in die Schlitzdüse (9) eingebracht.
Das zu reinigende Abgas wird über den Stutzen (4) tangential in das Gehäuse eingebracht und steigt in diesem als rotierender Luftstrom mit etwa 2 bis 6 m/s in dem Gehäuse (1) auf. Über die Zuleitung (7) wird Behandlungsflüssigkeit in das zentrale Rohr (2) eingeleitet, welches an seinem oberen Ende abgeschlossen ist, sodaß die eingebrachte Behandlungsflüssigkeit über die Düsen (3) austritt. Die Düsen (3) sind als Breitschlitzdüsen ausgebildet, wobei sie aufgrund ihr»- Anordnung Sprühkegel aufweisen, die sich im Grundriß gesehen überdecken. Die Düsen (3) sind dabei sowohl in bezug auf die Düsenlängsachse als auch um die Querachse verschwenkbar, sodaß sich der Sprühbereich da- Düsen (3) entsprechend einrichten läßt, u. zw. auch so, daß er in bezug auf die eigentliche Strömungsrichtung des rotierenden Gasstromes quer steht, wobei der Sprühkegel bzw. der Flachstrahl so eingerichtet wird, daß gegebenenfalls die Richtung des Sprühkegels bzw. des Breitstrahles auch der Luftbewegung entgegengesetzt gerichtet ist, um so eine zu starke Ablenkung des Strahles durch die zu reinigende Gasströmung zu verhindern.
Das aus den Düsen ausgesprühte Wasser bzw. die Behandlungsflüssigkeit nimmt auf ihrem Wege nach außen von dem durchströmenden Gasstrom die Schwebstoffteilchen heraus und führt sie, nachdem diese Teilchen benetzt wurden, an die Innenwandung des Gehäuses (1), wo die mit den Schwebstoffteilchen beladene Behandlungsflüssigkeit nach unten abfließt. Die Behandlungsflüssigkeit kann dabei auch eine mit chemischen Substanzen versetzte Flüssigkeit sein, wodurch eventuelle Gase durch die Flüssigkeit neutralisiert und die sich eventuell bildenden Salze mit dem Abwasser bzw. mit der abströmenden Flüssigkeit abgeführt werden. Die abströmende Flüssigkeit wird über die Leitung (15) aus dem Behälter (1) abgeführt und einem Absetzbecken (16) zugeleitet, in welchem sich die Schwebstoffteilchen in Form eines Schlammes absetzen. Die geklärte Flüssigkeit wird über eine Leitung (19) aus dem Absetzbecken abgezogen, wobei diese Flüssigkeit dann nach eventueller weiterer Konditionierung im Kreislauf geführt, wieder über die Leitung (7) in den Behälter (1) eingebracht werden kann.
Der durch die Flüssigkeitsnebel geführte Gasstrom wird in seiner Rotation durch den sich verjüngenden Abschnitt (11) des Gehäuses (1) beschleunigt, wodurch höhere Zentrifugalkräfte auf eventuell noch in dem Gasstrom vorhandene Schwebstoffteilchen ausgeübt werden, wobei sich diese Schwebstoffteilchen aufgrund der Benetzung durch die Behandlungsflüssigkeit zu größeren Einheiten vereinigen. Diese größeren Einheiten werden durch die Zentrifugalkraft an die Behälterwandung gedrückt, wobei sie dann im Bereich des eigentlichen Abzuges in dem bürstenartigen Körper (13) gefangen werden. Wenn der bürstenartige Körper mit derartigen Schwebstoffteilchen gefüllt ist, dann wird nach Abschalten der Gaszuführung und der Flüssigkeitszuführung über die Leitung (14) Reinigungsflüssigkeit eingebracht, welche über einen Ring (20) und an diesem angebrachte Düsen in den bürstenartigen Körper eingesprüht wird, wodurch die enthaltenen Schwebstoffteile aus dem bürstenartigen Körper ausgewaschen werden. Diese Flüssigkeit wird gleichfalls über die Leitung (15) aus dem Behälter (1) abgeführt und in das Absetzbecken (16) geleitet.
Wenn es sich um Verbrennungsabgase handelt, dann wird die Geschwindigkeit des Gases und die Flüssigkeitsmenge so gewählt, daß sich der Taupunkt des Dampfes im Bereich des Abzugsendes (12) befindet, sodaß die in den Verbrennungsabgasen enthaltene Verdampfungswärme in Form von kondensiertem Heißwasser rückgewonnen werden kann. Dieses Heißwasser, welches an der Behälterwandung des Behälters (1) abfließt und durch die Isolierung (10) warmgehalten wird, fließt dann mit einer Temperatur von etwa 90° in das Absetzbecken, in welchem sich herkömmliche Mittel zur Rückgewinnung der in der Flüssigkeit enthaltenen Wärmeenergie befinden. Die Kühlung der im Kreislauf geführten Behandlungsflüssigkeit wird dabei so eingestellt werden, daß die Behandlungsflüssigkeit mit etwa 60° aus dem Absetzbecken austritt, wonach dann aufgrund der durch das Einsprühen erfolgenden Verdampfung eine Abkühlung des Wärmeluftstromes erfolgt, wobei - wie schon angeführt, - die Abkühlung so erfolgen soll, daß der Taupunkt des Wasserdampfes in etwa der Höhe des Abzuges (12) liegt.
Vom oberen Ende des Abzuges (12) führt eine Rückführungsleitung (71) zum Wiedereinleiten der Abgase in den Feuerraum weg. Dazu ist ein Rohreinsatz (70) vorgesehen, wobei die Rückführungsleitung (71) vom Zwischenraum zwischen dem Rohreinsatz (70) und dem Abzug (12) ausgeht. Die Rückführungsleitung (71) führt dabei im gleichen Sinne wie der Stutzen (4) tangential vom Abzug (12) weg. Dadurch wird jener Abgasanteil zum Feueiraum rückgeführt, in dem noch relativ der höchste Schadstoffknteil vorhanden ist, wodurch eine noch weiteigehende Verringerung der Schadstoffe in den Abgasen gegeben ist
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist der Behälter mit (21) bezeichnet, entlang dessen Achse ein zentrales Rohr (22) vorgesehen ist, welches vorliegend zweigeteilt ist Der obere Teil ist mit (22') und der untere Teil mit (22") bezeichnet. Die beiden Rohrteile sind in der Mitte durch eine Gleithülse (33) miteinander verbunden. Die in der Sehiebemuffe befindlichen Enden der Rohrteile (22’> und (22' '> sind dicht abgeschlossen. An den Rohrstücken (22') und (22") sind die Düsen (23) angeordnet, welche in gleicher Weise wie bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 und 2 angeordnet sind. Auch die Ausbildung der Düsen als Schlitzdüsen ist analog dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2. Mit (24) ist die tangentiale Einmündung der -4-
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Abgaszuleitung bezeichnet, und mit (25) die am Rohr (22) vorgesehenen Prallplatten. An der Außenseite ist der Behälter (21) wieder mit einer Wärmeisolierung versehen, welche bei (26) angedeutet ist
Die beiden Rohrstücke (22') und (22“) sind mit den jeweiligen Zuleitungen (27) bzw. (28) über eine Schnellkupplung (29) bzw. (30) verbindbar, wobei im Bereich dieser Schnellkupplungen Zentriertrichter (31) und (32) vorgesehen sind. Die an den verschlossenen Enden der Rohrstücke (22*) und (22“) vorgesehene Gleithülse (33) ist durch einen am unteren Rohrstück (22') vorgesehenen Anschlagring (33') in ihrer aufgeschobenen Lage gehalten.
Der tangential einmündende Abgaszuleitungsstutzen (24) geht in ein konisches Gehäuse (34) über, an dessen Öffnung (35) ein Radialgebläserad (36) anschließt. Das Radialgebläserad ist an seiner Oberseite mit Rippen (37) versehen, mittels welcher auf das Gebläserad auftreffende Flüssigkeit nach außen geschleudert wird. An diese Rippen anschließend, ist ein gelochter Ring (38) vorgesehen, welcher ein Durchtreten des Abgases nach oben ermöglicht. Das Gebläserad (36) ist an einer Welle (39) angebracht, welche mit ihrem unteren Ende in einem außerhalb des Bodens (40) des Gehäuses vorgesehenen Lagers (41) und innerhalb des Behälters über das Lager (42) gelagert ist. Das Lager (42) ist mittels sternförmig zusammenlaufender Rohre (43) an der Innenwandung des Gehäuses (21) festgelegt Diese Rohre (43) gehen von einem Ring (44) aus, mit welchem die von der Wandung des Gehäuses (21) äblaufende Flüssigkeit gesammelt wird. Die Flüssigkeit fließt durch die Rohre (43) zum Lager hin und kühlt damit das im gegebenenfalls heißen Abgasstrom liegende Lager. Die durch die Rohre (43) abströmende Flüssigkeit tritt über die Rohrstutzen (45) aus den Rohren (43) aus und fließt auf die Oberseite des Gebläserades (36) und wird durch die Rippen (37) nach außen geschleudert. Unterhalb des Gebläserades ist ein Sammeltrichter (46) vorgesehen, von welchem die Ableitung (47) der Behandlungsflüssigkeit wegführt. Mit (48) ist die Antriebsscheibe für die Welle (39) des Gebläserades bezeichnet. Anstelle des gelochten Ringes (38) sind gemäß Fig. 4 Axialgebläseschaufeln (69) zur Erhöhung der Gasförderung vorgesehen. Höhenmäßig im Bereich der Gleithülse (33) ist an der Wandung des Gehäuses (21) eine umlaufende Rinne (49) vorgesehen, von welcher ein Rohr (50) wegführt. Über diese Rinne (49) ist die vom Teil (22') des Zentralrohres abgesprühte Flüssigkeit auffangbar und aus dem Gehäuse (21) abführbar. Im vorliegenden Fall geht die Leitung (50) unter Zwischenschaltung einer Pumpe (51) in die Zuführleitung (28) für den unteren Rohrteil (22") über. Dabei kann in die Leitung (50) noch eine Seitenleitung (52) einmünden, welche von einem Dosiergerät (53) kommt. Die vom unteren Teil (22") des Rohres (22) ausgesprühte Flüssigkeit wird über die bereits angeführte Rinne (44) und die Rohre (43) und den Trichter (46) und die Leitung (47) abgeführt und einer Trenneinrichtung (54) zur Abscheidung der Feststoffteilchen zugeführt. Im vorliegenden Falle handelt es sich um eine Schälzentrifuge, aus welcher kontinuierlich die mit Feststoffen angereichterte Flüssigkeit über einen Abfluß (55) in ein Auffangbecken (56) geleitet wird. Die von Feststoffteilchen befreite Flüssigkeit wird über die Leitung (57) einem Wärmetauscher (58) zugeführt, in welchem die in der Behandlungsflüssigkeit enthaltene Wärmeenergie rückgewonnen wird. Die gekühlte Behandlungsflüssigkeit wird über eine Leitung (59), welche in die Behandlungsflüssigkeitszuleitung (27) für den oberen Rohrstutzen (22') übergeht, im Kreislauf in den Behälter (21) rückgeführt. Für die Umwälzung der rückgeführten Flüssigkeit ist vor dem Wärmeaustauscher eine Umwälzpumpe (60) vorgesehen.
Der Wärmetauscher (58) wird über einen Rohrstutzen (61) mit Kühlwasser beaufschlagt, welches entsprechend aufgewärmt über den Rohrstutzen (62) aus dem Wärmeaustauscher austritt. Der gesamte Wärmeaustauscher ist außen mit einer Wärmeisolierung (63) versehen. In die Leitung (57) mündet vor der Umwälzpumpe (60) eine Zweigleitung (64) ein, durch welche von einem Vorratsbehälter (65) kommende Chemikalien od. dgl. der Behandlungsflüssigkeit zugesetzt werden können. Sowohl der Leitung (64) als auch der von dem Vorratsgefaß (53) wegführenden Seitenleitung (52) ist eine Dosiereinrichtung (66) bzw. (67) vorgeschaltet, mit welcher eine dosierte Zufuhr von Chemikalien bzw. sonstigen Zusatzstoffen in die Behandlungsflüssigkeit einbringbar ist.
Am oberen Ende des Gehäuses (21) ist wieder ein bürstenartiger Körper (68) vorgesehen, mit welchem Feststoffteilchen, welche aufgrund ihrer Masse bis in jenen Bereich mitgenommen wurden, ausgefiltert werden. In Analogie zu der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 kann am oberen Ende des Behälters (21) wieder eine Wascheinrichtung für den bürstenförmigen Körper (68) vorgesehen sein, welche Einrichtung in vorliegender Darstellung der Einfachheit halber weggelassen wurde.
Gemäß Fig. 4 sind an der Oberseite des Gebläserades (36') anstelle der gelochten Ringscheibe (38) axial wirkende Gebläseschaufeln (69) angebracht, welche die Förderwirkung entsprechend erhöhen.
Nachstehend wird die Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß Fig. 3 und 4 anhand von ein» Verbrennungsanlage kommender heißer Abgase beschrieben.
Die von der Verbrennungsanlage kommenden Abgase haben eine Temperatur von 180 - 300 °C und werden aufgrund der tangentialen Einmündung der Zuleitung (24) und des Gebläserades (36) in Rotation versetzt und in dem Gehäuse (21) nach oben geführt, wobei durch die Gebläseschaufeln (69) die Förderwirkung erhöht wird. Dabei treten sie durch die Öffnungen der ringförmigen Siebplatte (38) hindurch und werden zunächst einmal durch die von den Rippen (37) des Gebläserades (36) abgeschleuderte Flüssigkeit hindurchgeführt Anschließend steigt das zu reinigende Abgas schraubenlinienförmig rotierend nach oben und wird durch die Sprühkegel der Düsen (23) hindurchgeführt. Die in den Abgasen enthaltenen Schwebstoffteilchen werden dabei durch die -5-

Claims (25)

  1. AT 394 144 B Behandlungsflüssigkeit benetzt, an die Innenwandung des Gehäuses (21) befördert und rinnen dort zusammen mit der Behandlungsflüssigkeit ab. Gemäß Fig. 3 ist die Zuleitung der Behandlungsflüssigkeit geteilt, und zwar tritt der eine Teil von oben in das Gehäuse ein und der zweite Teil von unten. An das untere Ende des unteren Rohrteiles (22") wird die vom oberen Teil über die Leitung (50) abgeführte Flüssigkeit zugeführt, sodaß die Flüssigkeit in dem Bereich ihrer Zuführung etwa eine Temperatur von 85 - 90° aufweist. Im Zuge des Aufsteigens der heißen Abgase wird die Behandlungsflüssigkeit erhitzt und tritt aus dem Rohr (47) mit etwa 99° aus dem Sammeltrichter (46) über die Leitung (47) aus und fließt in die Separationseinrichtung. Von dort fließt die Flüssigkeit über die Leitung (57) und die Pumpe (60) in den Wärmeaustauscher, in welchen sie mit etwa 98° eintritt und den Wärmeaustauscher mit etwa 78° verläßt. Das für die Kühlung verwendete Kühlwasser tritt mit etwa 70° beim Rohrstutzen (61) ein und verläßt den Wärmetauscher mit etwa 80° über den Rohrstutzen (62). Die Temperatur des Kühlwassers ist dabei so gewählt, daß eine Abkühlung der Rauchgase soweit erfolgt, daß im Bereich der bürstenartigen Körper (68) der Taupunkt des Wassers erreicht ist, sodaß einerseits die Abgase weitestgehend wasserdampffrei das Gehäuse (21) verlassen, wobei anderseits die Verdampfungswärme im Gehäuse zurückbleibt und über den Wärmetauscher (58) zurückgewonnen werden kann. Die aus dem Wärmeaustauscher austretende Flüssigkeit wird über die Leitung (59) und die Zuleitung (27) dem oberen Teil (22') der Rohrleitung (22) zugeleitet und über die Düsen (23) verteilt. In diesem Bereich wärmt sich die über die Leitung (27) zugeführte Behandlungsflüssigkeit auf die bereits angeführten etwa 85 - 90 °C auf. Bei der Behandlung gewisser Abgase kann es erforderlich sein, der Behandlungsflüssigkeit Chemikalien oder Absorptionsmittel, wie z. B. Zeolithe, zuzusetzen, was über die Dosiereinrichtungen (66, 67) und die zugehörigen Leitungen (64) und (52) erfolgen kann. Es kann sich dabei um Kalziumhydroxid handeln, mit welchem beispielsweise schwefeloxidhaltige Abgase neutralisiert werden können bzw. mit den Zeolithen können stickoxidhaltige Abgase von diesen Stickoxiden befreit werden. Als Zeolithe werden dabei feingemahlene Zeolithe, deren Korngröße im pm-Bereich liegt, durch die Düsen mit der Flüssigkeit eingesprüht, wobei aufgrund der kleinen Korngröße eine entsprechend große Oberfläche vorliegt und die Zeolithteilchen etwa gleiches Verhalten in bezug auf die Flüssigkeit aufweisen wie die Schwebstoffteilchen. Die Zeolithe werden dann mit da» Schwebstoffteilchen aus der Flüssigkeit in der Trenneinrichtung (54) abgeschieden und mit dem Schlamm z. B. auf die Felder geführt, wo sie dann gegebenenfalls durch chemische Umwandlung der Randgruppen die gebundenen Stickstoffmoleküle in Form von assimilierbaren Stickstoffen an die Pflanzen bzw. an den Boden abgeben. Bei einer solchen Anwendung ist es nicht erforderlich, daß die Zeolithe extrem hohe Reinheit aufweisen, sondern es genügt, natürliche Zeolithe einzusetzen, deren Beschaffungskosten entsprechend niedrig sind. Zur Reinigung der vorliegenden Einrichtung weist das Gehäuse (21) in nicht dargestellter Weise eine Putzöffnung auf, durch welche die Bedienungsperson in das Innere des Gehäuses (21) gelangen kann, wobei durch Anheben der Gleithülse (33) die Rohre (22') und (22") voneinander getrennt werden können. Es kann dann nach Drehen des Rohres (22’) aus der Schnellkupplung (29) das Rohr leicht aus dran Gehäuse (21) durch die Putztüre ausgefädelt werden und die Düsen entsprechend der Reinigung zugeführt werden. In analoger Weise wird mit dem unten in der Schnellkupplung (30) festgelegten Rohrteil (22") verfahren. Es können jedoch die Düsen einen elastischen Düsenkörper aufweisen, welcher an der mit der Behandlungsflüssigkeit aufweisenden Seite durch ein elastisches Metall verkleidet ist, sodaß die mechanische Beanspruchung des elastischen Düsenkörpers entsprechend gering ist. Dabei kann über entsprechende Rückschlagventile u. dgl. auf die Zuführungsleitungen (28) bzw. (27) ein entsprechend hoher Druck aufgebracht werden, u. zw. schlagartig und kurzfristig, wodurch aufgrund des Überdruckschlages innerhalb der Leitungen (22') und (22") eine Aufweitung der Düsen (23) kurzfristig erfolgt, wodurch eventuell innerhalb der Düse befindliche Ablagerungen aus den Düsenkörpem (23) ausgebracht werden können. Gleichfalls kann in nicht dargestellter Weise eine Halterung der Teile (22') und (22") mittels Haltekreuzen und Muffen vorgesehen sein, wobei die Streben der Haltekreuze ein in Richtung der Strömung der Abgase verlaufendes Profil aufweisen, d. h. also schräg zur Senkrechten stehen. PATENTANSPRÜCHE 1. Vorrichtung zur Naß-Reinigung von mit Schwebstoffteilchen und/oder schädlichen Gasen beladenen Abgasen, vorzugsweise Verbrennungsabgasen, bei welcher in einem im Grundriß runden Behälter das zu behandelnde Gas über einen tangential einmündenden Rohrstutzen einbringbar, in dem Behälter aufwärts geführt und über einen Abzug auf diesem ausbringbar ist, wobei in dem Behälter über ein koaxial in dem Behälter angeordnetes Rohr bzw. Rohrbündel mit in axialer Richtung und in Umfangsrichtung versetzt angeordneten Düsen Behandlungsflüssigkeit quer zur Strömungsrichtung des Gases fein zerteilt einbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß -6- AT 394 144 B die Düsen (3; 23) direkt zur Behälterwand weisen, wobei sich deren Sprühkegel in Achsrichtung gesehen, also in der Grandrißprojektion, überlappen.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (3; 23) entlang einer Schraubenlinie an dem Rohr (2; 22) bzw. dem Rohrbündel angeordnet sind, wobei vorzugsweise die Schraubenlinie der Richtung der aufströmenden Abgase entgegengesetzt gerichtet verläuft
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (3; 23) als Schlitzdüsen ausgebildet und quer zur Richtung des Schlitzes sowie auch zur Längsachse der Düse schwenkbar sind.
  4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem die Düsen (3; 23) tragenden Rohr (2; 22) bzw. Rohrbündel radial auskragende Prallplatten (5; 25) angeordnet sind.
  5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das die Düsen (3; 23) tragende Rohr (22) bzw. Rohrbündel in Längsrichtung in einzelne Abschnitte (22', 22") unterteilt ist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Abschnitt gesondert mit Behandlungsflüssigkeit beaufschlagbar ist, wobei vorzugsweise die abfließende Behandlungsflüssigkeit jedes Abschnittes (22', 22") gesondert abführbar ist
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte (22', 22") in Serie geschaltet sind, wobei die Behandlungsflüssigkeit zuerst in den obersten Abschnitt (22') einbringbar und dann der jeweils folgende Abschnitt (22") mit der von dem jeweils vorhergehenden Abschnitt (22') abfließenden Behandlungsflüssigkeit beaufschlagbar ist
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (2) bzw. die Rohrabschnitte aus dem Behälter (1) ausziehbar ist, wobei es an der Behandlungsflüssigkeitszuleitung (7) bzw. an den Zuleitungen lösbar angeschlossen ist, und wobei gegebenenfalls an dem Anschluß (7) ein Zentriertrichter (8) für das Rohr (2) vorgesehen ist.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Abschnitte (22', 22") vorgesehen sind, wobei der obere Rohrabschnitt (22') von oben her über eine Behandlungsflüssigkeitszuleitung (27) und der untere Rohrabschnitt (22") von unten her beaufschlagbar ist, wobei die beiden Rohrabschnitte (22', 22") in der Mitte abgeschlossen und vorzugsweise mittels einer Gleithülse (33) miteinander mechanisch verbunden sind.
  10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungsflüssigkeit im Kreislauf geführt ist.
  11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungsflüssigkeit über eine Abtrenneinrichtung (16; 54) für die durch die Flüssigkeit abgefangenen Schwebstoffteilchen geführt ist.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Abtrenneinrichtung eine Zentrifuge (54), insbesondere eine Schälzentrifuge, oder ein Absetzbecken (16) vorgesehen ist.
  13. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Behälter (1) abfließende Behandlungsflüssigkeit über eine Wärmetauscheinrichtung (58) geführt ist.
  14. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Einmündung des das zu behandelnde Gas zuführenden Rohrstutzens (4) eine parallel zur Achse des Behälters (1) verlaufende, schräg von hinten in den Gasstrom einmündende Schlitzdüse (9) angeordnet ist.
  15. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere am oberen Ende (12) nach einer konischen Verjüngung des Behälterabschnittes (11) an der Innenseite der Behälterwandung nach innen gerichtete bürstenartige Einbauten (13; 68) vorgesehen sind.
  16. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1; 21) an der Außenseite mit einer Wärmeisolation (lü; 26} versehen· ist. 7- AT 394 144 B
  17. 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die das Rohr (2) bzw. die Rohrteile (22', 22") oder das Rohrbündel haltenden Streben ein in Strömungsrichtung des Gases verlaufendes Profil auf weisen.
  18. 18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenöffnungen durch elastisch aufweitbare Platten begrenzt sind, die in einer elastisch verformbaren Halterung angeordnet sind.
  19. 19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuleitung für die Behandlungsflüssigkeit eine Dosiereinrichtung (66, 67) für den Zusatz eines feingemahlenen Zeoliths vorgesehen ist.
  20. 20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das zu behandelnde Abgas mittels eines im Behälter (21) befindlichen Radialgebläserades (36) förderbar und in Rotation versetzbar ist
  21. 21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse als offenes Gebläse ausgebildet ist, wobei an der Oberseite des Laufrades nach außen führende Schleuderrippen (37) für Flüssigkeit vorgesehen sind.
  22. 22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberseite des Gebläserades (36) eine gelochte bzw. durchbrochene Ringscheibe (38) angebracht ist, welche den Zwischenraum zwischen Gebläserad (36) und Gehäusewandung überspannt.
  23. 23. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß am Gebläserad (36) Axialgebläseschaufeln (69) angebracht sind, welche den Zwischenraum zwischen Gebläserad (36) und Gehäusewandung überspannen.
  24. 24. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß vom oberen Ende des Gehäuses (1; 21), insbesondere vom Randbereich des Abzuges (12), eine Rückführleitung (71) für Abgase zum Feuerraum wegführt
  25. 25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführleitung (71) von dem Zwischenraum zwischen einem in den Abzug (12) hineinragenden Rohreinsatz (70) und dem Abzug (12), vorzugsweise in gleiche Richtung wie der einmündende Rohrstutzen tangential, wegführt Hiezu 2 Blatt Zeichnungen -8-
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