Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Abgasen Abgase, insbesondere Industrieabgase, wie Rauch- tD CI se, enthalten Verunreinigung -en, die, sofern die Ab- Crase ungereinigt abgelassen werden, eine starke Verun- Z> reinigung der Atmosphäre zur Folge haben.
Es wurden deshalb schon zahlreiche Versuche gemacht, die schäd lichen Fremdstoffe aus den Abgasen zu entfernen.
Die in, den Abgasen enthaltenen Fremdstoffe sind zum Teil feste Stoffe, wie beispielsweise Russ oder Flug asche, zum Teil Gase, wie insbesondere Schwefeldi oxyd. Zur Beseitigung der festen Stoffe sind Zentrifu- galentstauber, Elektroentstauber und Nassentstauber bekannt. Zur Beseitigung der gasförmigen Verunreini gungen werden nass oder trocken arbeitende Anlagen verwendet, die auf Absorption, Reduktion oder kataly tischen Verfahren beruhen. Die bekannten Verfahren weisen erhebliche Mängel auf.
Um sowohl staubförmige als auch gasförmige Stoffe zu entfernen, sind in der Regel mindestens zwei hintereinandergeschaltete Reini- gungsanlagan erforderlich. Die Nassentstauber, durch die auch die Gase, soweit sie wasserlöslich sind, ent fernt werden können, haben den Nachteil, dass die Abgase stark abgekühlt und mit Wasserdampf gesättigt werden, wodurch nicht nur der natürliche Schornstein zug verlorengeht, sondern die Abgase auch die Nei gung verlieren, nach Verlassen des Schornsteines hoch zusteigen, vielmehr in der Umgebung des Schornsteines herabsinken.
Dies führt bei kalter Witterung leicht zu Nebel- und Glatteisbildung. Die Zentrifugalentstauber, durch die nur feste Teilchen aus dem Abgas entfernt werden, erfordern, sofern ein genügend hoher Entstau- bungsgrad erreicht werden soll, hohe Eintrittsgeschwin- digkeiten und damit einen hohen Energiebedarf. Bei den Elektroentstaubern werden die Staubteilchen posi tiv aufgeladen und wandern zur Kathode, an der sie sich ablagern.
Der an der Elektrode haftende Staub muss, wenn eine genügende Schichtdicke erreicht ist, durch Klopfen oder Rütteln entfernt werden. Diese Anlagen haben den Nachteil, dass, um eine genügende Entstaubung zu erreichen, die Gasgeschwindigkeit nicht zu hoch sein darf, so dass die ganze Anlage viel Raum beansprucht. Diesen Entstaubungsanlagen muss dann noch eine Anlage zur Entfernung schädlicher Gase nachgeschaltet werden, was wieder einen erhöh ten Aufwand für Anlage und Bedienung erfordert.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, das es ermöglicht, mit einem verhältnissmässig geringen .Auf wand und praktisch wartungsfrei, staub- und gasför mige Fremdstoffe aus den Abgasen zu entfernen. Er findungsgemäss erfolgt die Reinigung der Abgase dadurch, dass diese in rotierender Bewegung durch eine Reinigungskammer geführt werden, die aus einer zentral angeordneten Sprühelektrode und einer die Sprühehktrode umgebenden sieb- oder gitterförrnigen Elektrode besteht.
Durch die rotierende Bewegung wird der Weg der Abgase durch die Reinigungskammer gegenüber den bekannten Elektroentataubern wesent lich verlängert, was zur Folge hat, dass schon bei viel geringerer Grösse der Entstaubungskammer ein hoher Entstaubungsgrad erreicht werden kann. Dabei ist aber nicht die hohe Rotationsgeschwindigkeit erforderlich, wie bei Zentrifugalentstaubern, so dass auch der Ener gieaufwand gegenüber den Zentrifugalentstaubern wesentlich geringer ist.
Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorrich tung zur Durchführung dieses Verfahrens, bei der die Reinigungskammer aus einer sieb- oder gitterförmigen äusseren Elektrode, die von einem Mantel umgeben ist und einer inneren drahrt- oder stabförmigen Sprühelek trode besteht. Der die äussere Elektrode umgebende Mantel kann aus Blech oder einem anderen Werkstoff, beispielsweise aus Kunststoff, bestehen.
Zweckmässig ist das elektrische Feld, das zwischen der Sprühelek trode und der sieb- oder gitterförmigen Elektrode auf rechterhalten wird, von solcher Stärke, dass eine Koro- naentladung auftritt, d. h. die Feldstärke ist nahe der Durchbruchfeldstärke ohne dass jedoch ein Lichtbogen entstehen darf.
Enthalten die Abgase oxydierbame Be standteile, die durch die elektrische Entladung oxydiert werden sollen, beispielsweise Schwefeldioxyd, und ist der für eine solche Oxydation erforderliche Sauerstoff in den Abgasen nicht von vornherein enthalten, so kann den Rauchgasen vor Eintritt in die Reinigungskammer Sauerstoff oder Ozon zugesetzt werden. Um den Gasen innerhalb der Reinigungskammer die rotierende Be wegung zu erteilen, werden sie zweckmässig tangential in die Reinigungskammer oder eine dieser vorgeschaltete Kammer eingeleitet.
Der Reinigungskammer können auch an der Gaseintrittsseite Leitschaufeln vorgeschaltet sein, die den Gasen die rotierende Bewegung erteilen. Die zen- trale Elektrode kann zur Förderung der Sprühentla dung mit Spitzen versehen sein.
Ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist in der Abbildung dargestellt. Die Reinigungskammer besteht aus dem äusseren, zylindrischen Hohlkörper 1, der aus Blech oder einem anderen geeigneten Werk- stoff besteht. Innerhalb des Mantels 1 befindet sich die gitter- oder siebförmige Aussenelektrode 2, die konzen trisch im Mantel angeordnet ist.
In der Mitte ist isoliert die innere Sprühelektrode 3 eingesetzt, die zur Verbes- serung der Sprühwirkung mit feinen Spitzen 4 besetzt sein kann. Die Abgase werden durch den Stutzen 5 eingeleitet, in welchem sich Leitschaufeln 6 befinden, durch die den in Richtung der Pfeile 7 einströmenden Abgasen eine leicht rotierende Bewegung erteilt wird, die sie während des Durchströmens innerhalb der Rei nigungskammer beibehalten.
Alle Teile, die mit den Abgasen und den ausgeschiedenen Fremdstoffen in Berührung kommen, müssen, sofern in den Abgasen bzw. den ausgeschiedenen Stoffen aggressive Stoffe, z. B. Schwefelsäure, enthalten sind, aus korrosionsfestem Material bestehen. Die Elektroden 2 und 3 wer den zu diesem Zweck zweckmässig aus korrosionsfe stem Metall gefertigt oder mit Überzügen aus korro sionsfestem Metall versehen.
Der Mantel 1 besteht in diesem Falle ebenfalls aus einem Blech aus korrosions festem Metall oder ist an seiner Innenseite mit einem Überzug aus einem solchen Metall versehen oder es wird ein Mantel aus einem anderen korrosionsfestem Material, z. B. aus keramischem Material oder Kunst stoff verwendet.
Die Staubteilchen, die in den Abgasen, insbesondere in Rauchgasen, enthalten sind, werden durch die Koronaentladung aufgeladen und bewegen sich durch das elektrische Feld nach aussen. An der sieb- oder gitterförmigen Elektrode 2 geben sie ihre Ladung ab, treten durch ihre Eigenbewegung, die sich aus der ihnen durch das elektrische Feld erteilten radialen Be wegung, und der ihnen durch das Rotieren des Gas- stroms erteilten Kreisbewegung zusammensetzt,
durch die Öffnungen der Elektrode 2 in den Raum zwischen der Elektrode 2 und dem Mantel 1 und sinken in die sem Raum, in welchem keine oder nur geringe Bewe gung vorhanden ist, nach unten in die Taschen 8, aus denen sie laufend entfernt werden können. Die hohe Feldstärke in dem Raum zwischen der inneren Elek trode 3 und der Aussenelektrode 2 hat eine Korona entladung zur Folge, die die Wirkung hat, dass nicht nur die Staubteilchen elektrisch aufgeladen werden, sondern dass auch chemische Reaktionen auftreten, die zur Beseitigung der schädlichen Gase führen.
Einerseits wird der Sauerstoff in Ozon verwandelt, durch das wie der das in den Abgasen enthaltene Schwefeldioxyd zu Schwefeltrioxyd oxydiert wird, andererseits können durch die eintretende Ionisierung brennbare Gase auch unmittelbar oxydiert werden, insbesondere SO2 zu S03. Das gebildete <B>SO,</B> wird als fester Stoff bzw.
nach dem es sich mit vorhandenem Wasser zu Schwefelsäure verbunden hat, als Tröpfchen durch das elektrische Feld zur Aussenelektrode befördert und in den Raum zwischen Aussenelektrode und Mantel abgeschieden. Bei genügend hohem<B>SO,</B> Gehalt der Abgase kann Schwefelsäure gewonnen werden.
Ein besonderer Vorteil der beschriebenen Vorrich- tung liegt darin, dass der Betrieb der Reinigungsvor richtung durch das Entfernen der abgeschiedenen Stoffe aus den Taschen 8 nicht gestört oder beeinträch- tigt wird und dass sich auch bei langem Betrieb an der sieb- oder gitterförmigen Elektrode 2 keine grösseren Mengen an ausgeschiedenen Feststoffen
absetzen, so dass es nicht notwendig ist, die Elektrode 2 in regel mässigen Zeitabständen zu reinigen.