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PATENTANSPRÜCHE
1. Gasreinigungsverfahren, bei welchem man eine Waschflüssigkeit in das Gas einsprüht, das Gas in Teilströme aufteilt und die Teilströme mindestens paarweise unter einem vorgegebenen Aufprallwinkel aufeinanderprallen lässt, sie dabei umlenkt und sie nach dem Aufeinanderprallen wieder auseinanderführt, dadurch gekennzeichnet, dass man die Teilströme vor dem Aufeinanderprallen auf mindestens 45 m/sec beschleunigt und unmittelbar nach dem Aufeinanderprallen wieder verzögert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen den Hauptströmungsrichtungen gemessene Aufprallwinkel, unter welchem die Teilströme aufeinanderprallen, mindestens 150 gewählt wird.
3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen den Hauptströmungsrichtungen gemessene Anströmwinkel, unter welchem sich die Teilströme nach dem Aufeinanderprallen wieder trennen, mindestens 150 gewählt wird.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen den Hauptströmungsrichtungen gemessene Umlenkwinkel, um welchen die Teilströme beim Aufeinanderprallen umgelenkt werden, wenigstens 90 , vorzugsweise wenigstens 120 gewählt wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilströme auf Geschwindigkeiten von 45-110 m/sec beschleunigt werden.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Abscheidewand (4), in der mindestens paarweise in Strömungsrichtung V-förmig zusammenlaufende und ineinandermündende Durchtrittschlitze (16a) vorgesehen sind, mit Mitteln zum Drücken oder Saugen des Gases durch diese Durchtrittschlitze und Mitteln (6) zum Einsprühen von Waschflüssigkeit in den Gasstrom, dadurch ge#kennzeichnet, dass sich die Schlitze (16a) in Richtung auf ihre gegenseitigen Mündungen (17) hin derart verengen, dass der Gesamtdurch flussquerschnitt der Schlitze im Bereich dieser Mündungen höchstens 15% der dem Gasstrom von der Wand gesamthaft dargebotenen Fläche beträgt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass je zwei der V-förmig zusammenlaufenden Schlitze (16a) X-artig mit zwei weiteren Schlitzen (16b) verbunden sind, welche in Strömungsrichtung V-förmig auseinanderlaufen und sich kontinuierlich erweitern.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die V-förmig zusammenlaufenden Schlitze (16a) im Mündungsbereich (17) so gegenseitig angeordnet sind, dass die sie durchströmenden Teilströme in einem Winkel von mindestens 450 aufeinanderprallen.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittschlitze (16a, 16b) beidseits ihrer jeweils in die benachbarten Schlitze mündenden Bereiche (17) im wesentlichen geradlinig verlaufen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6-9, dadurch gekennzeichnet, dass die Weiten (20) der Einmündungen (17) der Durchtrittschlitze je das 0,25- bis 1,Ofache der Weiten (21) der den ineinandermündenden D urchtrittschlitzen gemeinsamen Schlitzbereiche (17) betragen.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6-10, dadurch gekennzeichnet, dass die Weiten (21) der den ineinandermündenden Durchtrittschlitzen gemeinsamen Schlitzbereiche höchstens 12 mm betragen.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6-11, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtdurchflussquerschnitt der Schlitze im Bereich der Mündungen 2,5-15% der gesamten Wandfläche beträgt.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6-12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (4) aus in gegenseitigem Abstand gehaltenen Profilstäben (9, 10, 11) besteht, welche zwischen sich die Durchtrittschlitze (16a, 16b) bilden.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (4) aus wenigstens zwei gelenkig miteinander verbundenen Teilwänden (4a, 4b) besteht.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilstäbe (9, 10, 11) an ihren Enden je einen Scharnierring (19) aufweisen und durch sich durch die Scharnierringe erstreckende Scharnierbolzen (15) verbunden sind.
Die Erfindung betrifft ein Gasreinigungsverfahren, bei welchem man eine Waschflüssigkeit in das Gas einsprüht, das Gas in Teilströme aufteilt und die Teilströme mindestens paarweise unter einem vorgegebenen Aufprallwinkel aufeinanderprallen lässt, sie dabei umlenkt und sie nach dem Aufeinanderprallen wieder auseinanderführt.
Verfahren dieser Art sind beispielsweise aus den FR-PS 1 040 508, 699 859, 699 860, 751 099 und dem DE-GM 1 420 039 bekannt. Bei diesen bekannten Verfahren wird das zu reinigende Gas vorzugsweise im Gegenstrom mit einer Waschflüssigkeit durch einen Abscheider geführt, welcher aus mehreren Reihen von parallelen, sich quer zur Strömung erstreckenden und gegenseitig auf Lücke angeordneten Stäben mit im wesentlichen rhombischem oder deltoidförmigem Querschnitt besteht. Beim Eintritt des Gasstroms in den Abscheider wird der erstere in Teilströme aufgespalten, welche dann durch die Abscheiderstäbe mehrfach serpentinenartig umgelenkt werden und bei jeder Umlenkung paarweise miteinander kollidieren.
Die Querschnittsdiagonalen der Abscheiderstäbe sind meist in Strömungsrichtung länger als quer dazu, so dass die serpentinenartigen Wege der Teilströme durch den Abscheider relativ flach sind. Die gegenseitigen Abstände der Stäbe sind durchwegs so, dass der freie Durchflussquerschnitt des Abscheiders auch an seinen engsten Stellen noch etwa 40 bis 60% seines Gesamtquerschnitts beträgt. Die Teilströme werden also im Abscheider maximal auf etwa das 2,5fach der Gasströmungsgeschwindigkeit vor dem Abscheider 2-5 m3 pro Sekunde, was bei den üblichen Gasdurchsätzen von etwa 2 bis 5 m3 pro Sekunde und pro m2 Eintrittsfläche einer Beschleunigung auf maximal etwa 12,5 m/sec entspricht.
Diese bekannten Verfahren bzw. Gasreinigungsvorrichtungen sind zur Nassabscheidung von relativ grobkörnigen Partikeln einigermassen geeignet. Bei schwieriger abzuscheidenden Partikeln, insbesondere solchen der Grössenordnung um oder kleiner als 1,u, versagen diese bekannten Verfahren jedoch fast vollständig, oder zumindest ist ihr Wirkungsgrad in den meisten Fällen nicht ausreichend.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass sich der Wirkungsgrad solcher Gasreinigungsverfahren ganz erheblich verbessern lässt, wenn man gemäss der Erfindung die Teilströme vor dem Aufeinanderprallen vorzugsweise kontinuierlich auf mindestens 45 m/sec beschleunigt und unmittelbar nach dem Aufeinanderprallen wieder verzögert.
Aus der Chemischen Rundschau Nr. 18, Jahrgang 1975, Schweiz, und beispielsweise auch aus der US-PS 3 375 058 sind anderseits Gasreinigungsverfahren bekannt, bei welchen das Gas in Teilströmen durch eine mit gekrümmten, sich beidseits von aussen gegen die Stelle stärkster Krümmung hin stark verengenden Schlitzen versehene Abscheidewand geführt wird und die Teilströme dabei relativ stark beschleunigt, umgelenkt und nach der Umlenkung wieder verzögert werden.
Bei diesen Verfahren steigen die Abscheidungsgrade bei konstantem Energieaufwand mit abnehmender Schlitzweite, d. h.
mit zunehmender Beschleunigung der Teilströme. Engere
Schlitze erhöhen jedoch die Verkrustungs- und damit die Verstopfungsgefahr des Abscheiders. Die Verkrustung findet vor allem im Bereich der stärksten Krümmung der Schlitze statt, da dort die höchsten Zentrifugalkräfte wirksam sind.
Das erfindungsgemässe Verfahren vereinigt nun die Vorteile der letztgenannten und der eingangs erwähnten bekannten Verfahren, ohne gleichzeitig auch deren Nachteile aufzuweisen. Insbesondere können mit dem erfindungsgemässen Verfahren bei gleichbleibendem Energieaufwand und minimaler Verkrustungsgefahr höchste Abscheidungsgrade und grössere Durchsätze erreicht werden.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Die Vorrichtung ist versehen mit einer Abscheidewand, in der mindestens paarweise in Strömungsrichtung V-förmig zusammenlaufende und ineinandermündende Durchtrittschlitze vorgesehen sind mit Mitteln zum Drücken oder Saugen des Gases durch diese Durchtrittsschlitze und Mitteln zum Einsprühen von Waschflüssigkeit in den Gasstrom und ist gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass sich die Schlitze in Richtung auf ihre gegenseitigen Mündungen hin derart verengen, dass der Gesamtdurch flussquerschnitt der Schlitze im Bereich dieser Mündungen höchstens 15% der dem Gasstrom vor der Wand dargebotenen Fläche beträgt.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen einer erfindungsgemässen Vorrichtung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. la-lc Vertikalschnitte durch drei Ausführungsbeispiele in schematisierter Darstellung,
Fig. 2a-2c Schnitte nach den Linien IIa-IIa bis IIc-IIc der Fig. la-lc,
Fig. 3 ein Detail aus Fig. 1c in Ansicht und grösserem Massstab,
Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3 und
Fig. 5 und 6 Detailvarianten entsprechend Fig. 4.
Die in den Fig. 1a-2c dargestellten Gasreinigungsvorrichtungen sind mit Ausnahme der speziell ausgebildeten Abscheidewände von konventioneller Bauart und bestehen aus einem Turm 1 mit einem Einlass 2 für das zu reinigende Gas und einem Auslass 3 für das gereinigte Gas. Unter Reinigen wird im folgenden sowohl das Abscheiden von festen und üjis- sigen Partikeln als auch das Abscheiden unerwünschter gasförmiger Bestandteile verstanden. Im Turm 1 sind jeweils zwischen dem Einlass 2 und dem Auslass 3 eine Abscheidewand 4 und ein Tropfenfänger 5 angeordnet, die das zu reinigende Gas in der angegebenen Reihenfolge zu durchströmen hat. In Strömungsrichtung vor der Abscheidewand 4 sind eine oder mehrere Sprühdüsen 6 zum Einsprühen einer Waschflüssigkeit in den Gasstrom angeordnet.
Am Boden des Turms 1 ist jeweils ein Waschflüssigkeitsstumpf 7, der mittels einer Leitung 8 mit der Ausgangsseite des Tropfenfängers 5 verbunden ist.
Letzterer kann beispielsweise von der in der US-PS 3 925 040 beschriebenen Art sein.
Der Unterschied zwischen den drei dargestellten Ausführungsbeispielen besteht im wesentlichen in der Ausbildung der Abscheidewände 4 sowie deren und der Tropfenfängeranordnung innerhalb des Turms 1. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. la und 2a ist die Abscheidewand 4 kastenartig in sich geschlossen und wird von innen nach aussen durchströmt.
Die Oberseite des Kastens ist durch eine nicht dargestellte
Abdeckung verschlossen. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. lb und 2b ist die Abscheidewand eben. Beim dritten Aus führungsbeispiel schliesslich ist die Abscheidewand zickzack förmig ausgebildet.
In Fig. 3 ist ein Ausschnitt der Abscheidewand gemäss Fig. lc vergrössert dargestellt. Die Wand 4 besteht aus einer Reihe von untereinander scharnierartig verbundenen Teilwänden 4a, 4b usw., welche jeweils aus einer Reihe von in gegenseitigem Abstand gehaltenen Kunststoff-Profilstäben 9, 10 und 11 aufgebaut sind. Jeweils die Stäbe 9 und 10 sind an ihren Enden mit gemeinsamen Stirnplatten 12 versehen und werden von diesen in gegenseitigem Abstand (Fig. 4) gehalten. Die Stäbe 11 besitzen ebenfalls Stirnplatten 13 und werden mittels dieser von den Stabpaaren 9, 10 distanziert. An den Stirnplatten 12 und 13 sind Scharnierringe 14 angebracht bzw. einstückig mit diesen verbunden.
Die einzelnen Profilstäbe 9 und 10 sind nebeneinander und mit den Profilstäben 11 abwechselnd übereinander angeordnet und über die Scharnierringe 14 mittels Scharnierzapfen 15 zusammengehalten.
Die Profilstäbe bilden zwischen sich in der Abscheidewand 4 Durchtrittsschlitze 16a und 16b, durch welche das zu reinigende Gas im Betrieb hindurchgedrückt oder -gesaugt wird. Die dazu nötigen Druck- bzw. Saugmittel sind der Einfachheit halber nicht dargestellt. Die Durchtrittschlitze 16a und 16b verjüngen sich von aussen nach innen und laufen jeweils paarweise V-förmig zusammen, um im Bereich 17 X-förmig ineinanderzumünden. Das durch die Wand 4 durchtretende Gas teilt sich aufgrund der Schlitze in Teilströme auf, deren Strömungspfade durch die Pfeile 116 angedeutet sind.
Die Teilströme in zwei ineinandermündenden Schlitzen 16a prallen in den Mündungsbereichen 17 aufeinander, lenken sich dabei selbst um und strömen durch die Schlitze 16b wieder ab.
Die Strömungspfade 166 weisen also in den Mündungsbereichen 17 eine starke Krümmung auf. Durch das heftige Aufeinanderprallen der Teilströme in den Mündungsbereichen wird ein Festsetzen von Partikeln in den am meisten gefährdeten, engen und stark gekrümmten Schlitzbereichen weitestgehend verhindert.
Zur Erreichung optimaler Reinigungseffekte und geringstmöglicher Verkrustung hat es sich als zweckmässig erwiesen, wenn der zwischen den Mittellinien bzw. Mittelebenen 18a und lSb der eintrittsseitigen Schlitze 16a gemessene Aufprall Winkel ce, unter welchem die Teilströme aufeinanderprallen, wenigstens 15 , besser wenigstens etwa 450 und vorzugsweise cn. 90 1700 beträgt. Ferner sollte der zwischen den Mittellinien bzw.
Mittelebenen 19a und 19b der austrittseitigen Schlitze 16b gemessene Abströmwinkel ss, unter welchem sich die Teilströme nach dem Aufeinanderprallen und der dabei stattfindenden Umlenkung wieder trennen, mindestens 15 bis 45 , vorzugsweise aber ca. 90-160 , betragen. In allen Fällen sollte dabei der Umlenkwinkel',', das ist der Winkel zwischen den Schlitzmittellinien vor und nach der Aufprallzone, wenigstens etwa 80-90 , vorzugsweise etwa 120-140 , betragen.
Weiters hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Durchtrittschlitze 16a und 16b von aussen nach innen sich stetig verengend ausgebildet sind. Die quer zu den Hauptströmungsrichtungen und zu den Längsrichtungen der Profilstäbe gemessenen Weiten 20 der Schlitze unmittelbar vor und nach den Mündungsbereichen 17, also an den engsten Stellen der Schlitze, sollte dabei weniger als 12 mm, vorzugsweise weniger als 6 mm oder sogar weniger als 2 mm, betragen. In allen Fällen sollte dabei die Weite 21 des Mündungsbereichs 17 im wesentlichen zwischen dem 0,5- bis 2fachen, vorzugsweise dem 0,7- bis 1,4fachen, der Summe der Weiten 20 der zwei ineinandermündenden Schlitze 16a betragen.
Die Druckdifferenz zwischen der Eintritt- und der Austrittseite der Abscheidewand wird so eingestellt, dass die Teilströme in den Schlitzen auf Geschwindigkeiten von mindestens etwa 30 m/sec, vorzugsweise etwa 45-80 m/sec, beschleunigt werden.
Die Fig. 5 und 6 zeigen ähnlich Fig. 4 teilweise Querschnitte durch leicht modifizierte Abscheidewände. Auch diese Wände sind aus an ihren Enden im gegenseitigen Abstand gehaltenen Profilstäben 109-111 bzw. 209-211 aufgebaut.
Diese Profilstäbe besitzen jedoch ein etwas anderes Profil als die gemäss Fig. 4. Die Funktionsweise dieser Wände ist gleich wie die der Wand gemäss Fig. 4.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen prallen jeweils nur zwei Teilströme innerhalb der Abscheidewände zusammen. Selbstverständlich könnte man auch mehrere Teilströme aufeinanderprallen lassen.
Für besondere Fälle kann die Lage der Profilstäbe 10 zu den Profilstäben 11 auch verstellbar sein. Dies gilt natürlich sinngemäss auch für die anderen Ausführungsbeispiele.
Durch die erfindungsgemässe Ausbildung der Abscheidewände 4 wird eine Verkrustung der Durchtrittsschlitze weitestgehend vermieden. Dadurch können jedoch die Durchtrittsschlitze wesentlich enger gemacht und damit höhere Reinigungsgrade bei gleichem Energieaufwand erzielt werden.
Gleichzeitig lässt sich die Grösse der Abscheidewände bei gleicher oder sogar besserem Abscheidungsgrad wesentlich reduzieren, was nicht nur eine Platzersparnis, sondern auch eine Reduzierung der Materialkosten mit sich bringt. Ausserdem lassen sich bei der erfindungsgemässen Abscheidewand bei gleichem Energieaufwand gegenüber dem Stand der Technik wesentlich höhere Gasdurchsätze erreichen, so dass für einen vorgegebenen Gasdurchsatz mit kleineren Wänden ausgekommen werden kann. So kann das Gas beispielsweise in den Durchtrittschlitzen bis auf etwa 110 m/sec beschleunigt werden, was bei einer ebenen Abscheidewand etwa gemäss Fig. Ib einem auf die Flächeneinheit bezogenen Durchsatz von 2,5 bis 6,5 m3/sec m2 entspricht.
Bei den aus der genannten US-PS 3 375 058 bekannten Vorrichtungen lassen sich dagegen nur Geschwindigkeiten von etwa 20-60 m/sec entsprechend Durchsetzens von 1-3 m3/sec m2 erreichen.
Zur Reduzierung des Platzbedarfs trägt unter anderem insbesondere auch die scharnierartige Verbindung der einzelnen Profilstabpakete bei. Durch die zickzackförmige Anordnung dieser Profilstabpakete bzw. Wandteilstücke lässt sich nämlich auf engstem Raum eine sehr grosse Schlitzlänge und damit ein hoher Wirkungsgrad erzielen.
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PATENT CLAIMS
1. Gas cleaning process, in which a scrubbing liquid is sprayed into the gas, the gas is divided into partial flows and the partial flows collide at least in pairs at a predetermined angle of impact, deflecting them and moving them apart again after they collide, characterized in that the partial flows are in front accelerated to at least 45 m / sec after the collision and decelerated again immediately after the collision.
2. The method according to claim 1, characterized in that the angle of impact measured between the main flow directions, at which the partial flows collide, is selected to be at least 150.
3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the angle of incidence measured between the main flow directions, at which the partial flows separate again after colliding, is selected to be at least 150.
4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the deflection angle measured between the main flow directions, by which the partial flows are deflected when they collide, is selected to be at least 90, preferably at least 120.
5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the partial flows are accelerated to speeds of 45-110 m / sec.
6. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, with a separating wall (4) in which at least in pairs in the flow direction converging V-shaped and converging passage slots (16a) are provided, with means for pressing or sucking the gas through these passage slots and means (6) for spraying washing liquid into the gas stream, characterized in that the slots (16a) narrow in the direction of their mutual mouths (17) in such a way that the total flow cross-section of the slots in the area of these mouths is at most 15% of the the total area presented to the gas flow from the wall.
7. The device according to claim 6, characterized in that two of the V-shaped converging slots (16a) are connected in an X-like manner to two further slots (16b) which diverge in the flow direction in a V-shape and expand continuously.
8. Device according to one of claims 6 and 7, characterized in that the V-shaped converging slots (16a) in the mouth region (17) are mutually arranged so that the partial flows flowing through them collide at an angle of at least 450.
9. Device according to one of claims 6-8, characterized in that the passage slots (16a, 16b) on both sides of their respective areas (17) opening into the adjacent slots extend essentially in a straight line.
10. Device according to one of claims 6-9, characterized in that the widths (20) of the openings (17) of the passage slots are 0.25 to 1.0 times the widths (21) of the slot areas common to the mutually converging passage slots ( 17).
11. Device according to one of claims 6-10, characterized in that the widths (21) of the slot areas common to the mutually opening through slots are at most 12 mm.
12. Device according to one of claims 6-11, characterized in that the total flow cross-section of the slots in the area of the mouths is 2.5-15% of the total wall surface.
13. Device according to one of claims 6-12, characterized in that the wall (4) consists of profiled bars (9, 10, 11) which are held at a mutual spacing and which form the passage slots (16a, 16b) between them.
14. The device according to claim 13, characterized in that the wall (4) consists of at least two articulated part-walls (4a, 4b) connected to one another.
15. The device according to claim 14, characterized in that the profile bars (9, 10, 11) each have a hinge ring (19) at their ends and are connected by hinge pins (15) extending through the hinge rings.
The invention relates to a gas cleaning process in which a scrubbing liquid is sprayed into the gas, the gas is divided into partial flows and the partial flows are allowed to collide at least in pairs at a predetermined angle of impact, deflecting them and pulling them apart again after they have collided.
Methods of this type are known, for example, from FR-PS 1 040 508, 699 859, 699 860, 751 099 and DE-GM 1 420 039. In these known methods, the gas to be cleaned is preferably passed in countercurrent with a scrubbing liquid through a separator, which consists of several rows of parallel rods with a substantially rhombic or deltoid cross-section, extending transversely to the flow and mutually spaced apart. When the gas flow enters the separator, the former is split into partial flows, which are then deflected several times in a serpentine manner by the separator rods and collide in pairs with each other at each deflection.
The cross-sectional diagonals of the separator rods are usually longer in the direction of flow than across it, so that the serpentine paths of the partial flows through the separator are relatively flat. The mutual spacing of the rods is always such that the free flow cross-section of the separator is around 40 to 60% of its total cross-section even at its narrowest points. The partial flows in the separator are thus at most about 2.5 times the gas flow speed upstream of the separator 2-5 m3 per second, which with the usual gas throughputs of about 2 to 5 m3 per second and per m2 of inlet area accelerates to a maximum of about 12.5 m / sec.
These known methods or gas cleaning devices are to some extent suitable for the wet separation of relatively coarse-grained particles. In the case of particles that are more difficult to separate, in particular those of the order of magnitude of or less than 1 µ, these known methods fail almost completely, or at least their efficiency is in most cases insufficient.
Surprisingly, it has now been found that the efficiency of such gas cleaning processes can be improved quite considerably if, according to the invention, the partial flows are preferably continuously accelerated to at least 45 m / sec before they collide and are delayed again immediately after they collide.
On the other hand, gas cleaning processes are known from Chemischen Rundschau No. 18, year 1975, Switzerland, and for example also from US Pat. No. 3,375,058, in which the gas is in partial flows through a curve that is curved on both sides from the outside towards the point of greatest curvature severely narrowing slits provided separating wall is guided and the partial flows are accelerated relatively strongly, deflected and decelerated again after the deflection.
With these processes, the degrees of separation increase with constant energy expenditure with decreasing slot width, i.e. H.
with increasing acceleration of the partial flows. Narrower
However, slots increase the risk of encrustation and thus the risk of clogging of the separator. The encrustation takes place primarily in the area of the greatest curvature of the slots, since this is where the highest centrifugal forces are effective.
The method according to the invention now combines the advantages of the last-mentioned and the known methods mentioned at the outset, without also having their disadvantages at the same time. In particular, with the method according to the invention, the highest degrees of separation and greater throughputs can be achieved with the same expenditure of energy and a minimal risk of encrustation.
The invention also relates to an apparatus for carrying out the method. The device is provided with a separating wall in which at least in pairs in the direction of flow converging and converging in a V-shape are provided with means for pressing or sucking the gas through these passage slots and means for spraying washing liquid into the gas flow and is characterized according to the invention that the slots narrow towards their mutual mouths in such a way that the total flow cross-section of the slots in the area of these mouths is at most 15% of the area presented to the gas flow in front of the wall.
In the following, the invention is explained in more detail with reference to exemplary embodiments of a device according to the invention shown in the drawing. Show it:
Fig. La-lc vertical sections through three exemplary embodiments in a schematic representation,
2a-2c sections along the lines IIa-IIa to IIc-IIc of FIGS. La-lc,
3 shows a detail from FIG. 1c in a view and on a larger scale,
4 shows a section along the line IV-IV of FIGS. 3 and
FIGS. 5 and 6 detail variants corresponding to FIG. 4.
The gas cleaning devices shown in FIGS. 1a-2c are of conventional design with the exception of the specially designed separating walls and consist of a tower 1 with an inlet 2 for the gas to be cleaned and an outlet 3 for the cleaned gas. In the following, cleaning is understood to mean both the separation of solid and liquid particles and the separation of undesired gaseous components. In the tower 1, a separating wall 4 and a drip catcher 5 are arranged between the inlet 2 and the outlet 3, through which the gas to be cleaned has to flow through in the specified order. One or more spray nozzles 6 for spraying a scrubbing liquid into the gas flow are arranged in front of the separating wall 4 in the direction of flow.
At the bottom of the tower 1 there is a washing liquid stump 7 which is connected to the exit side of the drip catcher 5 by means of a line 8.
The latter can for example be of the type described in US Pat. No. 3,925,040.
The difference between the three illustrated embodiments consists essentially in the design of the separating walls 4 and their and the drip catcher arrangement within the tower 1. In the embodiment according to FIGS. La and 2a, the separating wall 4 is closed in a box-like manner and is flowed through from the inside to the outside.
The top of the box is through a not shown
Cover closed. In the embodiment of Fig. Lb and 2b, the separating wall is flat. Finally, in the third exemplary embodiment, the separating wall is designed in a zigzag shape.
In FIG. 3, a section of the separating wall according to FIG. 1c is shown enlarged. The wall 4 consists of a number of part walls 4a, 4b, etc., which are connected to one another in a hinge-like manner and which are each constructed from a number of plastic profile rods 9, 10 and 11 held at a mutual distance. In each case the rods 9 and 10 are provided at their ends with common end plates 12 and are held by them at a mutual distance (FIG. 4). The rods 11 also have end plates 13 and are spaced apart from the rod pairs 9, 10 by means of these. Hinge rings 14 are attached to or integrally connected to the end plates 12 and 13.
The individual profile bars 9 and 10 are arranged next to one another and with the profile bars 11 alternately one above the other and are held together by means of hinge pins 15 via the hinge rings 14.
The profile rods form between them in the separating wall 4 passage slots 16a and 16b through which the gas to be cleaned is pressed or sucked through during operation. The pressure or suction means required for this are not shown for the sake of simplicity. The passage slots 16a and 16b taper from the outside inwards and each converge in pairs in a V-shape in order to merge into one another in an X-shape in the region 17. The gas passing through the wall 4 is divided into partial flows due to the slots, the flow paths of which are indicated by the arrows 116.
The partial flows in two mutually opening slots 16a collide in the opening areas 17, deflect themselves in the process and flow away again through the slots 16b.
The flow paths 166 therefore have a strong curvature in the mouth regions 17. Due to the violent collision of the partial flows in the mouth areas, a settling of particles in the most endangered, narrow and strongly curved slot areas is largely prevented.
In order to achieve optimal cleaning effects and the least possible encrustation, it has proven to be useful if the impact angle ce measured between the center lines or central planes 18a and lSb of the inlet-side slots 16a, at which the partial flows collide, is at least 15, better at least about 450 and preferably cn . 90 1700 is. Furthermore, the distance between the center lines
In the middle planes 19a and 19b of the outlet-side slots 16b, the outflow angle ss, at which the partial flows separate again after the collision and the deflection taking place, are at least 15 to 45, but preferably about 90-160. In all cases, the deflection angle ',', that is the angle between the slot center lines before and after the impact zone, should be at least about 80-90, preferably about 120-140.
Furthermore, it has proven to be advantageous if the passage slots 16a and 16b are designed to narrow continuously from the outside inwards. The widths 20 of the slots measured transversely to the main flow directions and to the longitudinal directions of the profile rods immediately before and after the mouth areas 17, i.e. at the narrowest points of the slots, should be less than 12 mm, preferably less than 6 mm or even less than 2 mm , amount. In all cases, the width 21 of the opening region 17 should be essentially between 0.5 and 2 times, preferably 0.7 to 1.4 times, the sum of the widths 20 of the two mutually opening slots 16a.
The pressure difference between the inlet and the outlet side of the separating wall is set so that the partial flows in the slots are accelerated to speeds of at least about 30 m / sec, preferably about 45-80 m / sec.
FIGS. 5 and 6 show, similar to FIG. 4, partial cross-sections through slightly modified separating walls. These walls are also made up of profile rods 109-111 and 209-211 held at a mutual distance from one another at their ends.
However, these profile bars have a slightly different profile than that according to FIG. 4. The functioning of these walls is the same as that of the wall according to FIG. 4.
In the exemplary embodiments described above, only two partial flows collide within the separating walls. Of course, several partial flows could also collide with one another.
For special cases, the position of the profile bars 10 in relation to the profile bars 11 can also be adjustable. Of course, this also applies analogously to the other exemplary embodiments.
The inventive design of the separating walls 4 prevents encrustation of the passage slots as far as possible. As a result, however, the passage slots can be made much narrower and thus higher degrees of cleaning can be achieved with the same expenditure of energy.
At the same time, the size of the separating walls can be significantly reduced with the same or even better degree of separation, which not only saves space, but also reduces material costs. In addition, with the separating wall according to the invention, significantly higher gas throughputs can be achieved with the same energy expenditure compared to the prior art, so that smaller walls can be used for a given gas throughput. For example, the gas in the passage slots can be accelerated up to about 110 m / sec, which corresponds to a throughput of 2.5 to 6.5 m 3 / sec m 2 based on the unit area with a flat separating wall, roughly according to FIG.
With the devices known from the aforementioned US Pat. No. 3,375,058, on the other hand, only speeds of about 20-60 m / sec can be achieved, corresponding to a penetration of 1-3 m 3 / sec m 2.
Among other things, the hinge-like connection of the individual profile rod packages also contributes to reducing the space requirement. Because of the zigzag arrangement of these profile bar stacks or wall sections, a very large slot length and thus a high degree of efficiency can be achieved in a very small space.