Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Feuergasen. Es ist bereits bekannt, zwecks Reinigung von Gasen dieselben durch eine Filterschicht hindurch treten zu lassen. Um insbesondere die Abgase von Hochöfen zu reinigen, hat man schon Metalldrehspäne als Füllstoff auf weisende Metallfilter in den Weg der Hoch ofengase eingeschaltet. In allen diesen Fällen fallt den Filtern aber lediglich die Aufgabe zu, die in den Gasen enthaltenen festen, organischen und anorganischen Bestandteile auf mechanischem Wege aufzufangen.
Da neben ist auch schon ein Reiniger zur Aus scheidung der Flugasche, des Staubes und der schwefligen Verbindungen ans Generator gas und Wassergas bekannt, welcher neben dem mechanischen zurückhalten von Staub und Flugasche infolge der Erhitzung von Eisenspänen auf chemischem Wege die in jenen Gasen enthaltenen Schwefelverbindungen binden kann.
Allen den bis jetzt bekannten Verfahren und Vorrichtungen zum Reinigen von Gasen haftet aber allgemein der Nachteil an, dass der Filter durch die von demselben auf mechani schem Wege zurückgehaltenen Stoffe bald verstopft wird, und im übrigen nicht dazu geeignet ist, Feuergase in relativvollkommener Weise von allen unerwünschten Beimischungen zu reinigen, d. h. so zu reinigen, dass diese Gase nach dem Verlassen des Filters weder Flugasche, noch Russ und Ranch, noch schäd liche G äse (schweflige Gase) in nennenswertem Masse enthalten.
Wenn daher finit Sekundär luft gemischte Feuergase, zum Beispiel zum Trocknen von bestimmten Warengattungen, wie Esswaren, verwendet werden, so leidet die Güte solcher Ware erheblich, wenn sie mit den nur ungenügend gereinigten Feuer gasen in Berührung kommen.
Demgegenüber betrifft die vorliegende Er findung ein Verfahren und eine Vorrichtung., welche nicht nur ermöglichen, die Feuergase nahezu vollkommen von schädlichen Misch gasen zu reinigen, sondern zudem eine rest lose Verzehrung von Russ, Rauch und andern in den Feuergasen enthaltenen brennbaren Teilchen zu erreichen gestatten. Es wird dies erfindungsgemäss dadurch erreicht. dass die Feuergase veranlasst werden, durch eine auf hohe Temperatur gebrachte Filterschicht hin durchzutreten, welche aus feuerfestem, nicht siiiterndeni Material mit katalytischen Eigen- schalten besteht.
Die durch diese Filterschicht hindurchgegangenen Feuergase enthalten dann nachgewiesenermassen w ewiger schädlliche Gase als diejenigen, welche gemäss den bis jetzt be kannt gewordenen Verfahren gereinigt werden.
Bei diesem Verfahren wird zweckmässig für eine solche Zuführung von Sekundärluft zu den Feuergasen gesorgt, dass die Filter schicht auf der Seite, wo die Feuergase die selbe verlassen, durch die an dieser Seite vorbeistreichende Sekundärluft gekühlt wird.
Die Vorrichtung zumn Ausführen des neuen Verfahrens weist eine Filterkammer auf, in welcher eine Filterschicht aus feuerbestän digem, nicht sinternden Material fmnit kataly tischen Eigenschaften vorgesehen ist. Dabei kann die Filterkammer zweckmässig in den obern Teil eines den Feuerungsraum un- scliliessenden Gehäuses eingebaut sein, derart, dass die Feuergase aus demn Feuerungsraume nach dem oberhalb der Filterschicht in der Filterkammer vorgesehenen Raunme gehen, von wo sie durch die Filterschicht hindurchtreten.
Anhand beiliegender Zeichnung wird das neue Verfahren beispielsweise erläutert. Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausfüh rungsform der neuen Vorrichtung, und zwar ist: Fig. 1 ein senkrechter Längsschnitt durch diese Ausführungsform, Fig. 2 ein ebensolcher Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.
1 bezeichnet ein Gehäuse, das einen Ofen umgibt. Der Ofen weist eine Feuerbüchse 2, einen Rost 3, und einen Aschenfall 4 auf. 5 ist die Feuertüre und 6 eine Klappe, welche den Zutritt von Oberluft in die Feuerbüchse zu regeln gestattet.
In cden obern Teil des Gehäuses 1 ist eine Filterkammer 7 eingebaut, welche mit dem Feuerungsraume der Feuerbüchse 2 durch einen Kanal 8 in Verbindung steht, gegenüber welchem eine Wandung 9 vorgesehen ist. Zwischen der Wandung 9 und denn Kanal 8 ist eine Wandung mit Öffnungen 10 vor gesehen. Die Filterkammer ist nach unten durch eine wagrechte Unterlage 11 aus durch lässigem Material, beispielsweise aus gelochtem Blech, Drahtgeflecht und dergleichen, ab- geaclhlossen. Auf dieser Unterlage ist eine gasdurchlässige Schicht 12 aus feuerbestän digem, nicht sinterurlem Material mit kataly tischen Eigenschaften, zun Beispiel Sand oder Asbest oder beiden zugleich, gleiclmässig auf geschichtet.
Auf die Unterlage 11 kann auch beispielsweise zuerst eine Lage von Schamotte- steinchen, hergestellt durch Zerschlagen grösse- rerSchamottesteine iu Körnung von 10-15 mm Durchmesser, aufgelegt sein; auf diese Lage kommen Schamottesteinchen feinerer Körnung, vorzugsweise von 4-8 mm Durchmesser, zwecks besseren Ausfülleus der untersten Filterlage. Auf diese Lage von Scliamotte- steinchen von 4-8 mn Durchmesser kann auch noch eine Lage von Schamottesand ge bracht werden.
Bessere Ergebnisse werden jedoch erzielt, wenn auf die oberste Schanotte- lage in 1 cm Schiittlhölhe Asbestfasern oder Asbestwolle aufgetragen werden. Durch das Zerschlagen der Schamotte entstehen Stein ehen mit rauben Flächen.
an welchen die Asbestfasern liafteii und welche eine gute Verbindung der F ilterschieht 12 ermi>gliclien, so dass die feuerbeständige, nicht sinternde Filterschicht 12 unter dem Einflusse der durch strömenden Feuergase nicht gelockert oder verschoben wird und unerwünschte Öffnungen in derselben, welche einen unmittelbaren Durch gang der Gase ermöglichen würden,
sich nicht bilden können. Die sonst nach allen Seiten abgeschlossene Filterkammer 7 steht durch die Filterschicht 12 mit einem Raume 13 in Verbindung; an den ein Ventilator 14 ange schlossen ist. Der Raum 13 steht mit der Aussenluft durch Öffnungen 15 und Kanal 16 in Verbindung: durch diese Durchläse bann Sekundärluft. in den Ofen gelangen und dort finit den Feuergasen sich mischen.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung zuin Reinigen von Feuergasen ist die folgende Die iiu Ofen erzeugten heissen Feuergase treten, durch den Ventilator 14 angesaugt, durch den Kanal 8 und die Öffnungen 10 in die Filterkammer 7 und sind hier gezwungen, vom obern Teil dieser Kammer durch die Filterschicht 12 hindurchzugehen, wobei letz- tere Flugasche, Russ und unverbrannte Brenn stoffteilchen auffängt. Die gereinigten Feuer gase treten dann in den Raum 13 und von hier in den Ventilator 14 ein.
Unterhalb des Filters vermischen sich die Feuergase mit der Sekundärluft, die durch den Kanal 16 zuströmt. Der wagrecht ausgebreitete Filter nit bloss aufgeschütteter Filtermasse bewirkt auf mechanischem Wege eine gute dauernde Filtrierung der Feuergase, was noch dadurch befördert wird, dass die Unterlage 11 von dor unterhalb derselben vorbeiströmenden Sekun därluft gekühlt wird, so dass ein Durchhängen der Unterlage 11 und infolgedessen eine Risse und Öffnungen in der Filtermasse verur sachende Lagenveränderung dieser Masse ver mieden wird. Die Bildung von Löchern in der Filterschicht 12 wird um so mehr verhindert, als die von oben nach unten durch dieselbe bin durchtretenden Feuergase von oben auf die Filterschicht drücken und sie infolgedessen zu sammenhalten.
Es hat sich die überraschende Tatsache ergeben, dass in der Filterschicht 12, durch welche die Feuergase hindurchgehen, keine Spur voll mechanisch zurückgehaltenen Kohlen teilchen, Russ und organischer Flugasche zu finden ist. Die auf dem Filter sieh ansammelnde Masse, welche sich aus den aus den Feuer gasen ausgeschiedenen Stoffen zusammensetzt, weist keine schwarze Farbe auf, wie es der Fall sein würde, wenn sie kohlenhaltige Teile enthielte, sondern besitzt ei ne schokoladenartige Farbe.
Das lässt darauf schliessen, dass alle kohlenhaltigen Teile, welche sich in der Filter schiebt aus den Feuergasen ausscheiden, in demselben vollstzändig verzehrt, bezw. verbrannt werden. Hinter dem Filter vorgenommene Untersuchungen der Feuergase haben nicht nur einen geringen Prozentsatz an Kohlenoxyd (CO) ergeben (was erwartet werden konnte), sondern auch einen überrascbend kleinen Prozentsatz schwefliger Säure (SO2). In der beschriebenen Vorrichtung findet daher einer seits eine bessere Ausnützung des Brennstoffes durch Verzehrung der in der Flugasche noch enthaltenen kohlenstaubhaltigen Teilchen und anderseits eine Entschwefelung dieser Gase statt.
Diese Erscheinungen beweisen, dass die stark erhitzte Filterschicht nicht nur als mechanisches Mittel dient, tun die Flugasche und den Russ aufzufangen und dieselben aus den Feuergasen auszuscheiden, sondern auch gewisse chemische Reaktionen hervorruft, die sich nur erklären lassen durch eine Kontakt wirkung, bezw. katalytische Eigenschaft der Filtermasse, welche Wirkung bei der Erhit zung auf diese hohe Temperatur, auf welche die Filtermasse durch die hindurchtretenden heissen Feuergase gebracht wird, besonders wirksam ist. Diese Erhitzung der F iltermasse wird dabei bis zu einem gewissen Grade durch das vor der Filterschicht stattfindende An stauen der Feuergase unterstützt.
Die erwähn ten Erscheinungen lassen sich dadurch erklären, dass die Filtermasse, neben einer stärkeren Oxydationswirkung durch den bei der hohen Temperatur bedeutendaktiverenLuftsauerstoff, zugleich eine teilweise Trennung (Dissoziation) des überhitzten Wasserdampfes nach der C;lel- chung H2 0 =H2+0 verursacht. Dieser Sauer- stoff bewirkt wichtige chemische Reaktionen.
So verbrennt aller Kohlenstoff, d. h. der Russ und die organische Flugasche, zu Kohlenoxyd, und dieses wird dann durch weitere Oxydation in Kohlensäure verwandelt. Überdies wirkt der freie aktive Sauerstoff so auf Gase und Filter schicht ein, dass Karbonate und Sulfate gebildet werden, letztere unter Bindung der in den Feuer gasen enthaltenen schwefligen Säure an das Material der Filtermasse, vielleicht mich der Flugasche.
Der Umstand, dass bei der beschriebenen Vorrichtung die Feuergase erst nach dem Hindurchtreten durch die Filterschicht reit der Sekundärluft in Berührung kommen, bietet den Vorteil, dass die Filterfläche kleiner gernaebt werden kann, als es der Fall wäre, wenn das ganze Gemisch von Feuergasen und Sekundärluft durch den Filter hindurchgehen müsste.