DD142152A1 - Vorrichtung zur reinigung von abluft - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung von Abluft, die umweltschädigende bzw. wertvolle zu gewinnende Stoffe enthält, von drucklosen Behältern und Anlagen, bei denen die Zwangsführung durch einen Kamin erfolgt. Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zur Abluftreinigung vorgeschlagen, die aus einem hohlzylinderförmigen Körper, der durch einen Ringspalt unterbrochen ist, besteht, in dem ein feststehendes Drallelement mittig angebracht ist, dessen trapezförmige gewölbte Flügelschaufeln einen Drallwinkel von 58 bis 62° aufweisen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet eine hochgradige Abtrennung in der Abluft enthaltener Substanzen durch Absorption bei geringem Lösungsmittelverbrauch, geringer Baugröße und niedrigen Apparate- und Betriebskosten.

Description

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Vorrichtung zur ReiniA'unp; von Abluft

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung von Abluft, die umweltschädigende bzw. wertvolle zu gewinnende Stoffe enthält, von drucklosen Behältern und Anlagen, bei denen die Zwangsführung durch einen Kamin erfolgt.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

In der Industrie tritt häufig die Aufgabe auf, aus den dort mitunter in großen Mengen anfallenden Abgasen wertvolle zu gewinnende bzw. umweitschädigende Substanzen, die in einer geringen Konzentration ent-

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halten sind, abzutrennen.

Es sind Vorrichtungen zur Reinigung von Abgas bekannt, bei denen zur Abtrennung der im Abgasstrom enthaltenen schädlichen Stoffe ein geeignetes Lösungsmittel im Gegenstrom, beispielsweise durch Siebe oder Düsen, versprüht wird. Derartige Vorrichtungen besitzen den Nachteil, daß große Mengen Lösungsmittel verbraucht werden, wodurch bei einer Rückgewinnung der absorbierten Stoffe hohe Aufarbeitungskosten entstehen und nur bei hohen

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Berieselungsdichten ein befriedigender Wirkungsgrad des Stoffaustausches erzielt wird.

Darüber hinaus sind im Gegenstrom arbeitende Rotationskolonnen der verschiedensten Ausführungsformen bekannnt (Grundoperationen der Chemischen Verfahrenstechnik, Verlag Theodor Steinkopf, Dresden 1974, S. 684-691)· Um mit derartigen apparativen Ausführungen befriedigende TrennWirkungen zu erreichen, sind komplizierte Einbauten erforderlich. So wird im WP 106269 ein Rotationsabsorber beschrieben, der einen 'Kolonnenapparat darstellt, in dessen Achse in bestimmten Abständen rotierende Verteilerelemente und feste Abscheider angeordnet sind, wobei die Verteilerelemente als konische Mehrfachsprühscheiben ausgeführt sind. Bei Anwendung dieser Vorrichtung werden zwar gute Absorptionsgrade erreicht, ihre Realisierung ist jedoch mit einem hohen Platzbe- darf und hohen Apparatekosten verbunden. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten. Vorrichtung besteht in dem erforderlichen zusätzlichen Energieaufwand für den Antrieb der Verteilerelemente und einer erhöhten Störanfälligkeit aufgrund vorhandener beweglicher Apparateteile.

Ziel der Erfindung;

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Mangel und Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen,

Darlegung des Wesens der Erfindung . ' .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Abluftreinigung zu entwickeln, die eine möglichst vollständige Abtrennung im Abgasstrom enthaltener schädlicher bzw. wertvoller zu gewinnender Stoffe durch Absorption bei geringem Absorptionsmittelverbrauch, minimalen Druckverlusten, geringer Baugröße und niedrigen Apparate- und Betriebskosten gewährleistet· Es wurde gefunden, daß eine hochgradige Abtrennung in der Abluft enthaltener zu gewinnender Stoffe mittels einer einfachen im Abgaskamin integrierten Vorrichtung möglich ist, die sich dadurch auszeichnet, daß in einen hohlzylinderförmigen Körper, der durch einen Ringspalt, an den sich außen eine mit einem Ablaufstutzen versehene Ringkammer anschließt, unterbrochen ist, ein feststehendes Drallelement mittig angebracht ist, welches aus einer Hülse besteht, an deren äußeren Umfang vorzugsweise 8 trapezförmige in sich gewölbte Flügelschaufeln rotationssymmetrisch angeordnet und mit der Innenwandung des hohlzylinderförmigen Körpers starr verbunden sind, die einen Drallwinkel <%· von 58 - 62°, vorzugsweise 60° aufweisen. Am Umfang des hohlzylinderförmigen Körpers sind entsprechend der Anzahl der Flügelschaufeln in halber Drallelementhöhe vorzugsweise 8 Düsen angebracht, die auf das Drallelement gerichtet und außen durch eine Ringleitung miteinander verbunden sind. Das Verhältnis Ringspaltbreite : Drallelementhöhe : Innendurchmesser der Vorrichtung : Kontaktrohrlänge beträgt erfindungsgemäß 1 : 1,8 - 2,2 : 3-4 : 3,6 - 4,4, vorzugsweise 1 : 2 : 3»5 : 4, wobei unter Kontakt-

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rohrlänge der Abstand zwischen Düse und Ringspalt zu verstehen ist.

Die zu reinigende Abluft durchströmt die an einer geeigneten Stelle im Abgaskamin integrierte Vorrichtung mit einer Geschwindigkeit von 6-40 ms" , vorzugsweise —1

8 - 20 ms , welche gegebenenfalls beispielsweise durch Ausnutzung von Temperatur- und Druckdifferenzen und/ oder Querschnittsverengung erzielt wird. Das für die Absorption der in der Abluft enthaltenen abzutrennenden Stoffe.erforderliche Absorptionsmittel wird über die äußere Ringleitung den am Umfang der Vorrichtung konzentrisch angeordneten Düsen kontinuierlich zugeführt und über die Querschnittsfläche der Vorrichtung fein verteilt. Durch das feststehende Drallelement wird das Gas-Absorptionsmittel-Gemisch in eine Rotationsströmung versetzt, wodurch ein intensiver Kontakt zwischen der Absorptionsflüssigkeit und den abzutrennenden Substanzen erreicht wird. Überraschend wurde gefunden, daß bei einem Drallwinkel (X von 58 - 62°, vorzugsweise 60° und einem Verhältnis Drallelementhöhe : Innendurchmesser der Vorrichtung : Kontaktrohrlänge von 1,8 - 2,2 : 3 - 4 : 3,6 - 4,4, vorzugsweise 2 : 3»5 : 4 hohe Absorptionsgrade bei äußerst geringen Druckverlusten erzielt werden. Nach erfolgter Gas-Flüssig-Kontaktierung wird die flüssige Phase im Ringspalt und der sich daran anschliessenden Ringkammer durch die Zentrifugalkraft abgeschieden. Eine praktisch vollständige Abscheidung wird bei einem Verhältnis Ringspaltbreite : Innendurchmesser der Vorrichtung ; Kontaktrohrlänge von 1 : 3 -4:3,6 -4,4, vorzugsweise 1 : 3,5 : 4, erreicht. Die erfindungsgemäße Vorrichtung gewährleistet bei geringer Baugröße, niedrigen Apparate- und Betriebskosten und minimalem Absorptionsmittelverbrauch eine hochgradige Abluft-

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reinigung bei der Entgasung von Behältern und Anlagen. Die Abscheidevorrichtung ist besonders geeignet zur Reinigung großer Abluftmengen mit einer geringen Beladung an abzutrennenden Stoffen· Sie kann ein- und mehrstufig ausgeführt v/erden.

Ausführunarsbeispiel

Nachfolgend.soll die Erfindung anhand eines AusfUhrungsbeispiels erläutert v/erden. Dabei zeigen die Figur 1 und die Figuren 2a und 2b eine schematische Darstellung der Vorrichtung bzw. eine Seitenansicht und eine Draufsicht des Drallelementes der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

In einem hohlzylinderförmigen Körper 1, der durch einen Ringspalt 2, an den sich auBen eine mit einem Ablaufstutzen 3 versehene Ringkammer 4 anschließt, unterbrochen ist, befindet sich ein mittig angeordnetes feststehendes Drallelement 5, das aus 8 trapezförmigen in sich gewölbten Flügelschaufeln 6 besteht, die rotationssymraetrisch an einer Hülse 7 befestigt sind und einen Drallwinkel <*- = 60° aufweisen. Das Verhältnis Ringspaltbreite : Drallelementhöhe : Innendurchmesser der Vorrichtung : Kontaktrohrlänge beträgt 1 : 2 : 3,5 : 4· Am Umfang des hohlzylinderförmigen Körpers 1 sind in halber Drallelementhöhe 8 auf das Drallelement 5 gerichtete außen durch eine Ringleitung 8 miteinander verbundene Düsen 9 konzentrisch angeordnet. Über eine Zuführungsleitung, die in den Kamin einmündet, wird mit Mi beladene Abluft mit einer Strö-

mimgsgeschwindigkeit von 12 ms der erfindungsgemäßen im Kamin integrierten Vorrichtung zugeführt.

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Mittels der am Umfang der Vorrichtung befindlichen Düsen 9 wird Kondensat mit einer Temperatur von 293 K über die Querschnittsfläche der Vorrichtung fein verteilt. Durch das feststehende Drallelement 5 wird das Gas-Kondensat-Gemisch in eine Rotationsströmung versetzt. Nach erfolgter Auswaschung des in der Abluft enthaltenen NH-, wobei Absorptionsgrade von H¹^O,75 bei geringem Kondensatverbrauch und minimalem Druckverlust erreicht werden, erfolgt die Abscheidung der flüssigen Phase im Ringspalt 2 durch Zentrifugalkraft zu 98 £. Das abgeschiedene Ammoniakwasser sammelt sich in der Ringkammer 4 und wird über den Ablaufstutzen 3 abgeführt.

Claims (1)

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   Erfindungsanspruch

   Vorrichtung zur Reinigung von Abluft, die umweltschädigende bzw. wertvolle zu gewinnende Stoffe enthält, von drucklosen Behältern und Anlagen, bei denen die Zwangsführung durch einen Kamin erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß in einem hohlzylinderförmigen Körper (1), der durch einen Ringspalt (2), an den sich außen eine mit einem Ablaufstutzen (3) versehene Ringkammer (4) anschließt, unterbrochen ist, ein feststehendes Drallelement (5) mittig angeordnet ist, das aus vorzugsweise 8 trapezförmigen in sich gewölbten Flügelschaufeln (6) besteht, die rotationssymmetrisch an einer Hülse (7) befestigt sind und einen Drallwinkel <X- von 58 - 62°, vorzugsweise 60° aufweisen, wobei das Verhältnis Ringspaltbreite : Drallelementhöhe : Innendurchmesser der Vorrichtung : Kontaktrohrlänge 1 : 1,8-2,2 : 3-4 : 3,6 - 4,4, vorzugsweise 1 : 2 : 3>5 : 4 beträgt, und daß am Umfang des hohlzylinderförmigen Körpers (1) in halber Drallelementhöhe vorzugsweise 8 auf das Drallelement.(5) gerichtete außen durch eine Ringleitung (8) miteinander verbundene Düsen (9) konzentrisch angeordnet sind.

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