AT405143B - Verfahren zur elektrostatischen reinigung und einrichtung zur durchführung des verfahrens - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrostatischen Reinigung von   staub- und/oder aerosolhaltigen   Rauchgasen In einer Mehrzahl von parallel angeordneten Kanälen, die als Niederschlagselektroden ausgebildet sind, In welchen die Rauchgase längs zentral angeordneter   Sprühelektroden   strömen und die Niederschlagselektroden zwecks Abreinigung ständig feuchtgehalten werden, wobei die   Spülflüssigkeit   am oberen Ende der Niederschlagselektroden aufgegeben wird und schliesslich am unteren Ende der Niederschlagselektroden abtropft und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens. 



   Aus der AT 393. 631 B bzw. CH 362682 A oder DE 1557019 A1 ist ein elektostatisches Filter mit Kondensation des Wasserdampfes bekannt. Zum Ablauf der Tröpfchen sind die Rohre schräg oder vertikal angeordnet. Die Doppelwandausführung für die Kühlung ist relativ materialaufwendig und es kann nicht ausgeschlossen werden, dass das Kondensat, bevor es in die Sammeleinrichtung abtropft, abtrocknet und Krusten bildet, deren Entfernung schwierig ist bzw. deren Nichtentfernung zu Querschnittsveränderungen führen, die das Strömungsverhalten im Elektrofilter ungünstig beeinflussen. Aus der DE 4109349 A1 ist es bekannt, die elektrostatische Reinigung In Rohren durchzuführen, wobei die Rauchgase längs der Sprühelektroden im Gleichstrom nach abwärts strömen. Bei dieser Konstruktion ist der Waschflüssigkeitsverbrauch bedingt durch die Gleichstomführung gross.

   Die GB 1513699 A offenbart eine wabenförmige anordnung der Abscheideelektroden, die gemäss der DE 444963 A auch von geknickten Blechen gebildet sein können. 



   Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt, diesen Nachteilen zu begegnen. Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die   Spülflüssigkeit   mit einer Temperatur unterhalb der Rauchgastemperatur Im Gegenstrom zum Rauchgas aufgegeben sowie die abrinnende Spülflüssigkeit gesammelt und nach einer Kühlung wieder zur Spülung verwendet wird. Wesentliche Verfahrensmerkmale sind In den Unteransprüchen 2-4 angegeben. 



   Die erfindungsgemässe Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle wabenförmig Mann an Mann in vertikaler Richtung angeordnet sind und von abgekanteten oder gewellten Blechen gebildet sind, die mit den benachbarten Kanälen gemeinsame Wandteile aufweisen. 



    Weitere Einrichtungsmerkmale   sind in Unteranspruch 6 angegeben. 



   Die Erfindung wird anhand der schematischen Figuren 1-4   beispielsweise erläutert.   



   Fig. 1 zeigt im Aufriss eine elektrostatische Reinigungseinrichtung, die Fig. 2-4 zeigen Ausschnitte aus einem Schnitt gemäss   Schnittlinie)-)   in Fig. 1. 



   In Fig. 1 ist das Schema eines Elektrofilters dargestellt, bel dem das zu reinigende Rauchgas, welches beispielsweise schon vorher in einem Nasswäscher gewaschen wurde und daher gesättigt ist oder zumindest Wasserdampf enthält, gemäss Pfeil 6 In das Filter eintritt. Im Filter wird der Rauchgasstrom in Richtung der   Sprühelektroden   5 (punktiert eingezeichnet) umgelenkt und strömt durch eine Anzahl paralleler Kanäle 1, deren Wandungen die   Ntederschtagsetektroden   bilden, nach abwärts zu einem Flüssigkeitssumpf 7, wo der Rauchgasstrom gemäss Pfeil 8 um   180. umgelenkt   und wieder durch die Kanäle l'nach oben geführt wird und schliesslich gemäss Pfeil 9 die Anlage verlässt. Dieses elektrostatische Filter soll neben den Reststäuben die im Abgas mitgeführten Aerosole abscheiden.

   Zu diesem Zweck sind die Wandungen 1 der Kanäle an der Innenseite durch eine Spülflüssigkeit benetzt, sodass die abgeschiedenen Bestandteile kontinuierlich oder diskontinuierlich von der Niederschlagselektrode abgespült und im Flüssigkeitssumpf gesammelt werden. Im Flüssigkeitssumpf tritt eine Sedimentation auf, wobei die Feststoffe zu Boden sinken und gemäss Pfeil 10 abgeführt werden. Die überstehende Flüssigkeit kann über die Leitung 11 mittels der Pumpe 12 wieder in die Spülflüssigkeitsverteileinrichtung 2 am oberen Ende der Kanäle 1 rezirkuliert werden. Die Spülflüssigkeitsverteileinrichtung 2 kann beispielsweise von einer Reihe von Düsen gebildet sein, die oberhalb der oberen Enden der Kanäle angeordnet sind und gegen deren   Ein-oder Austrittsöff-   nungen gerichtet sind.

   Der längs der Kanalwandung strömende Spülflüssigkeitsfilm strömt in den Kanälen 1 in Richtung der Gasströme und in den Kanälen l'entgegen der Gasströmung. Die   Sprühelektroden   5 sind durch den Schwerpunkt des Kanalquerschnittes geführt, sodass sie praktisch im gleichen Abstand über den Kanalquerschnitt angeordnet sind, und dass dadurch ein gleichförmiges elektromagnetisches Feld gebildet wird. Durch diese Tatsache wird der Abscheidegrad sehr gleichmässig, sodass ein Grossteil der Aerosole abgeschieden wird. Bei der Spülung der Niederschlagselektroden ist darauf Bedacht genommen, dass die ganze Niederschlagselektrode bis zu ihrem unteren Ende bespült wird, sodass Verkrustungen sich nicht bilden können. 



   In Fig. 2 Ist ein Schnitt gemäss   Schittiinie)-i teitwe < se dargestettt   und man erkennt die Sprühelektroden 5 und den sechseckigen Kanalquerschnitt der Niederschlagselektrode, der jeweils von zwei abgekanteten Flächen gebildet ist, sodass sich zwischen benachbarten Kanälen 1 eine gemeinsame Zwischenwand 13 bildet und Verdopplungen 14 von aus Teilen der bandförmigen Bleche 3 gebildeten Zwischenwänden nach Möglichkeit vermieden werden. Werden abgekantete bandförmige Bleche 3 über den ganzen   Filterquer-   schnitt verlegt, so lassen sich   Verdoppelungen   14 von Zwischenwänden nur teilweise vermeiden.

   Will man 

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 dieselben aus Gewichtsgründen vollständig vermeiden, so müssen nnnenförmlge Abdeckbleche 15 (Fig. 2a) vorgesehen werden, die zusammen mit einem abgekanteten bandförmigen Blech 3 und beliebig vielen rinnenförmigen Abdeckblechen 15 das Gebilde der Niederschlagselektroden bilden. Das bedingt allerdings einen grösseren Schweissaufwand. 



   Im Rahmen der Erfindung ist es natürlich auch möglich anstelle der abgekanteten Bleche Wellbleche zu verwenden, sodass sich statt der sechseckigen Querschnittsteile des Kanals Zweiecke bilden, deren Seitenflächen durch die einzelnen Wellen gebildet sind. Dadurch lassen sich die   Verdopplungen   von Zwischenwänden auf punktförmige Querschnittsteile reduzieren und es ergibt sich ein besonders günstiges Kostenverhältnis von Schweissarbeit zu Materialarbeit. 



   In Fig. 3 ist die Bildung eines quadratischen Kanalquerschnittes 1 angedeutet, bei dem die einzelnen die Kanalwandungen bildenden bandförmigen Bleche 3 jeweils im rechten Winkel abgekantet sind. Eine weitere mögliche Kanalausbildung ist in Fig. 4 dargestellt, wobei die Querschnittsform von einem gleichseitigen Dreieck gebildet ist. Das eigentliche abgekantete bandförmige Blech 3 ist zwischen zwei geraden Blechen 16 und   16'eingeschweisst. Im   Rahmen der Erfindung ist es aber auch möglich, rhombusartige Querschnitte zu bilden, wobei beispielsweise das gerade Blech 16 bzw. die Bleche 16 und 16'In Fig. 4 weggelassen werden. Es werden dann die Bleche mit den 60* Abwinkelungen jeweils an den Spitzen miteinander verschweisst.

   Für diese Konstruktion bieten sich dann bandförmige   Sprühelektrode   an, deren Querschnitte in Richtung der längeren Diagonale des Rhombus angeordnet sind. Dadurch wird ein   gleichmässiges elektrostatisches Feld   erzeugt. Selbstverständlich sind im Rahmen der Erfindung noch andere polygonale Kanalquerschnitte möglich. Es hat sich als zweckmässig herausgestellt, dass der mittlere Abstand der Sprühelektrode 5 von den einzelnen Kanalwandungen mindestens 100 mm vorzugsweise mehr als 200 mm beträgt. 



   Die einzelnen Kanäle können auch in Einheiten zusammengefasst werden, wobei beliebig viele Einheiten, die im Gleich- oder Gegenstrom zur Spülflüssigkeit vom Gasstrom durchströmt werden, parallel bzw. hintereinander geschaltet (siehe Fig. 1) werden, sodass im Störungsfall auch während des Betriebes jederzeit eine Einheit stillgesetzt werden kann, um diverse Reparaturen wie z. B. Spruhelektrodenwechsel durchzuführen. Zur Erreichung eines optimalen Abscheidewirkungsgrades wird die Kanallänge während der gesamten elektrostatischen Reinigung so bemessen, dass das zu reinigende Abgas mindestens 1/2 Sekunde im elektrostatischen Feld weilt und so genügend Zeit ist, dass das beladene Aerosolteilchen an die Kanalwandung gelangt.

   Es hat sich ferner als besonders günstig erwiesen, wenn die Kanalwandung ständig 
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 und die Kondensattröpfchen sich um das   Aerosoltröpfchen   schliessen und dieses dadurch schneller zur Abscheidung bringen. In diesem Sinn ist es vorteilhaft, wenn die   Spülflüssigkeit   insbesondere während der Rezirkulation aus dem Sumpf 7   gekühlt   wird und so eine deutlich tiefere Temperatur als der zu reinigende Rauchgasstrom aufweist. Dies hat auch den Vorteil, dass Verdampfungsverluste durch die Kondensation ausgeglichen werden. 



  

Claims (6)

1. Patentansprüche 1. Verfahren zur elektrostatischen Reinigung von staub- und/oder aerosolhaltigen Rauchgasen in einer Mehrzahl von parallel angeordneten Kanälen, die als Niederschlagselektroden ausgebildet sind, in welchen die Rauchgase längs zentral angeordneter Sprühelektroden strömen und die Niederschlags- elektroden zwecks Abreinigung ständig feuchtgehalten werden, wobei die Spülflüssigkeit am oberen Ende der Niederschlagselektroden aufgegeben wird und schliesslich am unteren Ende der Nieder- schlagselektroden abtropft, dadurch gekennzeichnet, dass die Spülflüssigkeit mit einer Temperatur unterhalb der Rauchgastemperatur im Gegenstrom zum Rauchgas aufgegeben sowie die abrinnende Spülflüssigkeit gesammelt und nach einer Kühlung wieder zur Spülung verwendet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent. dass in die Rauchgase vor der elektrostatischen Reinigung Wasser oder Wasserdampf eingesprüht wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rauchgase vor der elektrostatischen Reinigung gewaschen und dadurch mit Wasserdampf gesättigt werden.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spülung der Niederschlagselektroden diskontinuierlich, insbesondere in konstanten Zeitabständen erfolgt. <Desc/Clms Page number 3>
5. 5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (1) wabenförmig Mann an Mann in vertikaler Richtung angeordnet sind und von abgekanteten oder gewellten Blechen (3) gebildet sind, die mit den benachbarten Kanälen (1) gemeinsame Wandteile (4) aufweisen.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Abstand der Sprühelektro- den (5) von den Niederschlagselektroden mindestens 100 mm, vorzugsweise 200 mm, beträgt und dass die Verweilzeit des Rauchgases im elektrostatischen Feld grösser als 1/2 Sekunde beträgt.