AT4429U1 - Verfahren und vorrichtung zur reinigung von staubhaltigem abgas - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Reinigung von staubhaltigem Abgas, insbesondere Abgas und/oder Abluft aus hüttentechnischen Anlagen, mit zumindest einer Elektrofilteranlage, die zumindest zwei übereinander angebrachte Elektrofilter, die vom Abgas von unten nach oben durchströmt werden, und eine Anzahl von, für die Abreinigung der Elektroden der Elektrofilter bestimmten, Vorrichtungen zur Einbringung von Abreinigungsmittel aufweist. Dabei ist jeweils zwischen den Elektrofiltern ein Zwischenentwässerer angebracht.

Description

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  Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von staubhaltigem Abgas Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Reinigung vo staubhaltigem Abgas, insbesondere Abgas und/oder Abluft aus hüttentechnischen Anlagen, mit zumindest einer Elektrofilteranlage, die zumindest zwei übereinander angebrachte Elektrofilter, die vom Abgas von unten nach oben durchströmt werden, un eine Anzahl von für die Abreinigung der Elektroden der Elektrofilter bestimmte Vorrichtungen zur Einbringung von Abreinigungsmittel aufweist. 



  Staubhaltige Abgase bzw. Abluft treten in vielen Bereichen der Industrie, beispielsweise in hüttentechnischen Anlagen, auf. 



  Zur Abscheidung und gegebenenfalls Rezyklierung der Abgas-Verunreinigungen werden im Stand der Technik verschiedene Lösungswege beschritten. 



  Als besonders effizient hat sich dabei die Verwendung von   Nass-Elektroabscheide   bzw. Nass-Elektrofiltern herausgestellt, womit besonders hohe Abscheideleistunger erreicht werden können. Auf diese Weise können neben Feststoffen auch saure Gast sowie gasförmige organische Stoffe, soweit sie eine Polarität aufweisen,   abgeschiede   werden. 



  Ein Elektrofilter weist eine Anzahl von elektrischen Feldern auf. 



  Eine Anlage genannter Art wird in EP0740963A gelehrt. Dabei werden zwei baulich getrennte Elektrofilter übereinander angeordnet, wobei das Abgas diese Elektrofilter vo unten nach oben durchströmt. Zwischen den Elektrofiltern ist dabei ein Wassertrennboden angeordnet. In der Praxis erweist sich die gelehrte Anlage als vergleichsweise ineffizient. 



   Die Erfindung setzt es sich daher zur Aufgabe eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6 zu entwickeln, welche die Nachteile aus dem Stand der Technik vermeiden. 

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  Die erfindungsgemässe Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäss dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren gemäss dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 6 gelöst. 



  Dadurch, dass zwischen den Elektrofiltern jeweils ein Zwischenentwässerer angebracht ist, erfolgt eine weitaus effektivere Abtrennung der Flüssigkeiten als dem Fachmann bislang als Stand der Technik bekannt ist. 



  Während ein Wassertrennboden, wie in EP0740963A beschrieben, lediglich das Passieren der Abgase von unten nach oben erlaubt und von oben kommende Flüssigkeiten auffängt, erfüllt der erfindungsgemässe Zwischenentwässerer neben der Funktion eines Wassertrennbodens auch die Funktion eines Tropfenabscheiders. 



  Ein Tropfenabscheider scheidet dabei aus der Gasströmung, insbesondere in Tropfenform, mitgeführte Flüssigkeit ab. 



  Bei dem erfindungsgemässen Zwischenentwässerer handelt es sich also um eine Vorrichtung die einerseits das Passieren des Gasstromes erlaubt, und andererseits Flüssigkeiten in und entgegen der Richtung des Gasstromes, also von oben und unten kommende Flüssigkeiten, abtrennt. 



  Im Stand der Technik, wie er sich insbesondere in EP0740963A darstellt, war in diesem Zusammenhang bislang bekannt, von oben kommende Flüssigkeiten mittels eines Wassertrennbodens aufzufangen. Diese Massnahme hat sich als vorteilhaft erwiesen, da sowohl bei einer kontinuierlichen als auch einer diskontinuierlichen Abreinigung der 
Elektroden eines Elektrofilters, beispielsweise durch Wassereinspritzeinrichtungen, eine 
Beeinträchtung eines weiteren Elektrofilters verhindert werden soll. Werden nämlich in einer Elektrofilteranlage, die beispielsweise zwei übereinanderangebrachte Elektrofilter aufweist, die Elektroden eines von oben betrachtet ersten Elektrofilters durch eine 
Wassereinspritzvorrichtung abgereinigt, erfolgt durch die Einbringung des in feiner 
Tröpfchenform verteilten Wassers ein zumindest teilweise Zusammenbruch besagten 
Elektrofilters.

   Gelangen nun die eingebrachten Wassertröpfchen auch in einen weiteren 
Elektrofilter, welcher insbesondere unterhalb des ersten gereinigten Elektrofilters 

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 angeordnet ist, erfolgt auch hier eine zumindest teilweise Schwächung des elektrischen Feldes. Der Fachmann ist deshalb durch diese Beobachtungen angehalten, den. insbesondere gleichzeitigen, Ausfall mehrerer elektrischer Felder zu verhindern, und löst diese Aufgabe durch die Anbringung von Wassertrennböden, wie sie bereits aus der chemischen Industrie bekannt sind. 



  Konnte mit der nach dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung bereits ein einigermassen zufriedenstellender Betrieb einer derartigen Elektrofilteranlage verwirklicht werden, wurden dennoch Anstrengungen unternommen die Abscheideleistung weiter zu erhöhen, um insbesondere die immer strengeren umwelttechnischen Richtlinien und Abgasnormen, welchen die Betreiber dieser Anlagen unterliegen, zu erfüllen. 



  Im Zuge von zahlreichen Versuchen hat sich gezeigt, dass nicht nur Flüssigkeit, die sich entgegen dem Gasstrom bewegt, also von oben kommt, sondern auch von dem Gasstrom, vorzugsweise in Tröpfchenform, mitgerissene Flüssigkeit die Leistung der Elektrofilter mindert, und so zu einer niedrigen Abscheideleistung führt. 



  Diese niedrige Abscheideleistung resultiert vorzugsweise daher, dass in den elektrischen Feldern durch das Auftreten der Flüssigkeit, bzw. der Tropfen, Überschläge, und somit niedrige mittlere Abscheidespannungen hervorgerufen werden. 



  Durch die erfindungsgemässe Vorrichtung, sowie das erfindungsgemässe Verfahren werden diese Nachteile aus dem Stand der Technik überwunden. 



   Gegenüber dem Stand der Technik wird damit eine deutlich gesteigerte 
Abscheideleistung der Elektrofilter erreicht. 



   Die Einbringung des Abreinigungsmittels, insbesondere des Abreinigungswassers, kann nach Stand der Technik auf verschiedene Weise erfolgen. Dabei sei insbesondere die 
Abreinigung über Wassereinspritzdüsen, von oben und/oder unten, sowie die kontinuierliche oder diskontinuierliche Abreinigung über einen überlaufenden Film, wie sie insbesondere bei Plattenelektroden gerne verwendet wird, beispielhaft erwähnt. 

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  Das Abreinigungsmittel kann Wasser oder andere chemische Flüssigkeiten enthalten. 



  Nach einem bevorzugten Merkmal handelt es sich bei dem Abreinigungsmittel um Wasser, dass gegebenenfalls chemische Zusätze aufweist. Die in der Beschreibung vorliegenden Ausführungen zu Wasser als verwendetem Abreinigungsmittel sind beispielhaft und nicht einschränkend. 



  Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist der Zwischenentwässerer mehrere Lamellen, und/oder höhenversetzt angeordnete Fangrillen auf. Die Lamellen sind dabei entsprechend der Funktion des Zwischenentwässerers angeordnet. Die Lamellen weisen einen entsprechend der Funktion des Zwischenentwässerers ausgeführten Querschnitt aus. 



  Dabei ist die erfindungsgemässe Lamellenkonfiguration durch einen besonders niedrigen gasseitigen Druckverlust, sowie durch eine niedrige Verstopfungsneigung und einfache Reinigung gekennzeichnet. Darüber hinaus zeichnet sich eine solche Konfiguration durch eine einfache Fertigung aus. 



  Nach einer Ausführungsform der Erfindung weist der Zwischenentwässerer im anströmseitigen Abschnitt wenigstens eine Zwischenlamelle auf, wodurch eine besonders effiziente Abscheideleistung des Zwischenentwässerers erreicht wird. 



  Nach einem erfindungsgemässen Merkmal weist der Zwischenentwässerer getrennte Wasserkreisläufe auf, wobei die jeweils von oben und unten kommende abgetrennten Flüssigkeit getrennt abziehbar ist. 



  Auf diese Weise können die von oben und unten kommenden Flüssigkeiten, die im allgemeinen durch eine unterschiedliche Zusammensetzung charakterisiert sind, einer getrennten Rezyklierung zugeführt werden. 



  Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vor einem in Strömungsrichtung angebrachten ersten elektrischen Feld eine Gassättigungs- oder Gasreinigungseinrichtung, vorzugsweise ein Gas-Wäscher, vorgesehen. Mit dieser Einrichtung kann auf vorteilhafte Weise eine Wäsche des Gasstromes durchgeführt werden, wobei beispielsweise Chlor- 

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 Ionen, die sich, durch Lochfrass, besonders schädlich auf die Elektroden der Elektrofilter auswirken, entfernt werden. 



  Einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zufolge, ist zwischen de Gassättigungs- oder Gasreinigungseinrichtung und dem ersten Elektrofilter ein zusätzlicher Zwischenentwässerer vorgesehen. 



  Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die von dem Zwischenentwässerer von obe bzw. von unten kommenden abgetrennten Flüssigkeiten jeweils über getrennte Kreisläufe abgeführt werden, um eine Vermischung der Flüssigkeiten zu verhindern. 



  Handelt es sich beispielsweise um die Reinigung eines chlor- und staubhaltigen Abgases wird in der Gassättigung- oder Gasreinigungseinrichtung ein hoher Prozentsatz del Chlorionen aus dem Gas ausgewaschen. Durch die Gasströmung werden dabe hochchlorhältige Flüssigkeitströpfchen mitgerissen und in dem   erfindungsgemässer   Zwischenentwässerer aus dem Gasstrom abgetrennt. Dahingegen enthält die von ober kommende, aus der Abreinigung der Elektroden des Elektrofilters stammende Flüssigkeit kaum mehr Spuren von Chlor, und wäre ein gemeinsames Abziehen, also ei Vermischen, der Flüssigkeiten aus umwelttechnischen und wirtschaftliche Überlegungen unvorteilhaft. 



   Auf diese Weise kann die, relativ gesehen, reinere Flüssigkeit aus den ir 
Strömungsrichtung folgenden Prozessabschnitten in den rückwärtiger 
Prozessabschnitten, also beispielsweise besagte Flüssigkeit aus der Abreinigung de 
Elektroden des ersten elektrischen Feldes in der Gassättigungs- ode 
Gasreinigungseinrichtung, wiederverwendet werden. 



   Nachfolgend sind bevorzugte, nicht einschränkende Ausführungsformen des 
Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. 



   Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemässe Vorrichtung zur Reinigung von staubhaltigen      
Abgas, insbesondere des Abgases einer Eisenerz-Sinteranlage.      

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   Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform eines Zwischenentwässerers im Querschnitt 
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Zwischenentwässerers im Querschnitt Die Vorrichtung beinhaltet eine Elektrofilteranlage 21, mit einem oder mehreren Elektrofiltern 22, sowie einer oder mehrerer Wasser-Einspritzvorrichtungen 23 zur Reinigung der Elektroden der Elektrofilter 22. Zwischen den beiden dargestellten Elektrofiltern befindet sich ein Zwischenentwässerer 24. Vor dem in Strömungsrichtung ersten Elektrofilter befindet sich eine Gasreinigungseinrichtung 25, insbesondere ein Gaswäscher, welche das Abgas insbesondere von Chlor-Ionen reinigt.

   Dazu ist weiters zwischen Gasreinigungseinrichtung und dem in Strömungsrichtung ersten elektrischen Feld ein weiterer Zwischenentwässerer 26 angebracht, der dazu dient, einerseits von oben kommende Flüssigkeiten aufzufangen, und andererseits Flüssigkeit, bzw. Tropfen aus dem von unten kommenden Gas abzutrennen. 



  Fig. 2 zeigt die Grundvariante eines Zwischenentwässerers. Dargestellt ist nur ein Ausschnitt bestehend aus zwei Lamellen 1 aus einem grösseren Lamellenpaket. Das tropfenbeladene Gas 2 tritt gegen die Wirkung der Schwerkraft g mit v aufsteigend bei 3 in den Tropfenabscheider-Bereich (TA) ein, der aus leicht extrudierbaren Lamellen 1 gebildet wird. Die Gasströmung wird bei 4 erstmalig und dann nochmals bei 5 jeweils um ca. 45   umgelenkt. Nicht zu kleine Tropfen 6 werden aufgrund der Trägheitswirkung auf die Lamellen ausgetragen und fliessen als Film 7 und 8 zur Vorderkante 9 der Lamellen zurück, wo sich grosse Tropfen 10 ablösen, die gegen die Gasströmung v in den, dem Tropfenabscheider-Bereich, vorgeschalteten Abschnitt zurückfallen könnten. 



  Im Wesentlichen ist oberhalb des Tropfenabscheider-Bereiches 11 der Trennboden- Bereich (TB) 12 angeordnet. Die beiden Bereiche weisen die Überschneidungszone 13 auf. 



   Im Trennboden-Bereich werden die von oben herabregnenden Tropfen aufgefangen. 



   Hierfür sind wenigstens zwei grosse Fangrillen 15 und 16 links und rechts der 
Zentrallamelle 17 höhenversetzt angeordnet. Diese Fangrillen dienen gleichzeitig als 
Drainagekanäle für die Abführung der im Trennbodenabschnitt aufgefangenen 

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 Flüssigkeit. Hierfür können die Lamellen in bekannter Weise je nach anfallende Flüssigkeitsmenge unterschiedlich stark in Längsrichtung geneigt eingebaut werden. Dei Summenfläche der Fangtaschen je Lamelle kann ohne Weiteres 10-60 %   de:   Einbauquerschnittes einer Lamellenteilung (t*h) erreichen. 



  Es lässt sich bei dieser Konfiguration nicht vermeiden, dass einzelne, von obei herabregnende Tropfen auf den Lamellenabschnitt bei 18 gelangen und von dort nac unten in den Tropfenabscheider-Bereich abfliessen. 



  Fig. 3 zeigt eine Ausgestaltung bei der der Tropfenabscheider-Bereich durch da, Anordnen einer Zwischenlamelle 19 verbessert wird. Fig. 3 zeigt auch eine weiter Ausgestaltung : der Bereich der Engstelle E ist hier durch eine Auswölbung 20 so wei verengt, dass der im Abschnitt 18 abfliessende Film aus Tropfen, die im Trennboden Bereich 12 abgeschieden werden sollen, nicht in den darunter liegende Tropfenabscheider-Bereich 11 abfliessen kann.

Claims (9)

1. Ansprüche: 1. Vorrichtung zur Reinigung von staubhaltigem Abgas, insbesondere Abgas und/oder Abluft aus hüttentechnischen Anlagen, mit zumindest einer Elektrofilteranlage (21), die zumindest zwei übereinander angebrachte Elektrofilter (22), die vom Abgas von unten nach oben durchströmt werden, und eine Anzahl von für die Abreinigung der Elektroden der Elektrofilter (22) bestimmten Vorrichtungen (23) zur Einbringung von Abreinigungsmittel aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwischen den Elektrofiltern ein Zwischenentwässerer (24) angebracht ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenentwässerer (24) mehrere Lamellen (1) und höhenversetzt angeordnete Fangrillen aufweist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenentwässerer (24) getrennte Wasserkreisläufe aufweist, wobei die jeweils von oben und unten kommenden abgetrennten Flüssigkeiten getrennt abziehbar sind.
4. 4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass vor einem, in Strömungsrichtung, ersten Elektrofilter eine Gassättigungs- und/oder Gasreinigungseinrichtung (25), insbesondere ein Gas- Wäscher, vorgesehen ist.
5. 5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar vor einem, in Strömungsrichtung, ersten Elektrofilter, gegebenenfalls zwischen der Gasreinigungseinrichtung (25) und dem ersten Elektrofilter, ein zusätzlicher Zwischenentwässerer (26) vorgesehen ist.
6. 6. Verfahren zur Reinigung von staubhaltigem Abgas, insbesondere Abgas und/oder Abluft aus hüttentechnischen Anlagen, wobei ein Abgas durch mindestens zwei übereinander angebrachte Elektrofilter einer Elektrofilteranlage geleitet wird, und die Elektroden der Elektrofilter durch eine Anzahl von, für die Abreinigung der Elektroden der Elektrofilter bestimmten, Vorrichtungen zur Einbringung von <Desc/Clms Page number 9> Abreinigungsmittel gereinigt werden und weiters eine von oben kommend Flüssigkeit zwischen den Elektrofiltern aus dem Gas abgetrennt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Elektrofiltern eine von unten kommend Flüssigkeit aus dem Gasstrom abgetrennt wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgas unmittelbar vor Einleitung in einen, in Strömungsrichtung des Gases, ersten Elektrofilter, in einer gAssättign und/oder Gasreinigungseinrichtung, vorzugsweise einenm Gas- Wäscher, gereinigt wird.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass vor Eintritt des Gases in einen, in Strömungsrichtung des Gases, ersten Elektrofilter, eine von oben und/oder unten kommende Flüssigkeit aus dem Gas abgetrennt wird.
9. 9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils von oben und unten kommenden - an eine Zwischenentwässerer aus dem Gas abgetrennten - Flüssigkeiten getrennt abgezoge werden.