DD240143A5

DD240143A5 - Verfahren und vorrichtung zum entfernen von gasfoermigen, festen und/oder fluessigen teilchen aus einem gas-foermigen medium

Info

Publication number: DD240143A5
Application number: DD85280518A
Authority: DD
Inventors: Johan P Nommensen
Original assignee: ��@�K@�Kk��
Priority date: 1984-09-12
Filing date: 1985-09-11
Publication date: 1986-10-22
Also published as: IL76278A0; RO94134A; EP0177998A1; ES546892A0; PL255347A1; GR852182B; RO94134B; FI853341A0; TR22647A; PT81114A; ES8605390A1; YU143185A; NZ213279A; NL8402782A; FI853341L; AU4710585A; NO853558L; BR8504391A; JPS6168114A; OA08161A

Abstract

Das Gebiet auf das sich die Erfindung bezieht, ist die chemische Industrie, welche beispielsweise Spruehkristallisationstuerme und/oder Trockner einsetzt, bei denen grosse Volumenstroeme, d. h. Volumenstroeme von 50 000-100 000 m3/h, anfallen und aus denen vorzugsweise kleine und sehr kleine Teilchen, d. h. mit Abmessungen in der Groessenordnung von Mikron, aus einem gasfoermigen Medium abzuscheiden sind. Das Ziel der Erfindung ist, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, womit sich diese kleinen Teilchen aus dem Gasstrom abscheiden lassen, und zwar so, dass ein relativ niedriger Druckabfall auftritt und die Teilchen dennoch effektiv entfernt werden. Die Aufgabe wird mit Hilfe eines Hilfsmediums erfindungsgemaess dadurch geloest, dass in eine erste Zone des gasfoermigen Mediums ein erstes teilchenfoermiges Hilfsmedium eingebracht wird, wovon bestimmte Prozentsaetze der Masse bestimmte Abmessungen aufweisen, und dass in eine zweite Zone des gasfoermigen Mediums ein zweites teilchenfoermiges Hilfsmedium eingebracht wird, wovon gleichfalls bestimmte Prozentsaetze der Masse bestimmte Abmessungen aufweisen und solche Eigenschaften besitzen, dass zwischen den beiden Hilfsmedien eine gegenseitige Beeinflussung stattfindet. Fig. 1

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von gasförmigen, festen und/oderflüssigen Teilchen aus einem gasförmigen Medium mit Hilfe eines Hilfsmediums, wodurch sich vorzugsweise kleine und sehr kleine Teilchen, d. h. mit Abmessungen in der Größenordnung von Mikron, aus einem gasförmigen Medium trennen lassen, insbesondere zum Entfernen von Teilchen aus großen Volumenströmen, d.h. Volumenströmen von 50000-100000m³/h und mehr, wie sie z.B. in Sprühkristallisationstürmen und/oder Trocknern in der chemischen Industrie gegeben sind

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei einem bekannten Verfahren wird eine Waschflüssigkeit im Gas versprüht, danach wird das Gas mit Hilfe einer aus einer Anzahl profilierter Stäbe bestehenden Vorrichtung in Teilströme verteilt, und danach werden die Teilströme wieder aufeinander zugeführt, wobei ein Aufpralleffekt entsteht. Nachteilig ist, daß durch die Aufteilung in Teilströme und ihr Aufeinanderprallen große Geschwindigkeitsunterschiede entstehen, wodurch relativ hohe dynamische Reibungsverluste entstehen, was zu einem entsprechenden Druckabfall führt. Das bedeutet, daß für das bekannte Verfahren relativ viel Energie erforderlich ist.

Es sind weiterhin Vorrichtungen zum Reinigen von gasförmigen Medien bekannt, die in zwei Zonen oder Schritten das Gas reinigen. Dabei wird eine Flüssigkeit mit Hilfe eines Injektors oder eines Venturirohres mit dem zu reinigenden Gas gemischt. Der Energieverbrauch ist aber dabei auch sehr hoch.

Informationsquellen:

DE-OS Nr.2729092

„Fortschritt Berichte der VDI-Zeitschriften, Reihe 3 Nr. 33" November 1970, S.36 ff.

Es sind auch Verfahren und Vorrichtungen bekannt, bei denen das zu reinigende Gas durch ein oder mehrere Filtertücher oder -taschen geführt wird. Auch für diese Verfahren und Vorrichtungen gilt, daß durch die Filtertücher bzw. -taschen ein relativ hoher Widerstand entsteht, wodurch relativ viel Energie nötig ist, um das Gas zu reinigen. Nachteilig ist auch die dabei auftretende Verstopfungsgefahr.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen von Teilchen aus einem gasförmigen Medium zu schaffen, wobei ein relativ niedriger Druckabfall auftritt und wobei insbesondere kleinere Teilchen effektiv entfernt werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, womit es möglich wird, insbesondere kleine Teilchen im zu reinigenden gasförmigen Medium signifikant besser daraus zu entfernen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in eine erste Zone des gasförmigen Mediums ein erstes teilchenförmiges Hilfsmedium eingebracht wird, wovon 90% der Masse Abmessungen zwischen 50 und 5000 pm aufweisen, und daß in die zweite Zone des gasförmigen Mediums ein zweites Hilfsmedium eingebracht wird, wovon 90% der Masse Abmessungen zwischen 0 und 100 pm haben und solche Eigenschaften aufweisen, daß zwischen diesen Teilchen und denen des ersten Hilfsmediums eine gegenseitige Beeinflussung stattfindet.

Wesentlich für die Erfindung ist das Vorhandensein von zwei Medien, die einander gegenseitig beeinflussen, d. h. daß zwischen beiden Medien eine mechanische, physikalische und chemische Wechselwirkung stattfindet. Das bedeutet nicht, daß diese Hilfsmedien notwendigerweise miteinander kompatibel sind. Unter einem Hilfsmedium muß in diesem Zusammenhang auch ein bereits im gasförmigen Medium vorhandener Stoff verstanden werden, der in Kombination mit dem zweiten Hilfsmedium als Hilfsmedium benutzt wird. Unter Beeinflussung wird das durch die Art der Eigenschaften notwendigerweise erfolgende Auftreten einer physikalischen oder chemischen Veränderung im Zustand der Teilchen eines oder beider Hilfsmedien verstanden, aber auch z. B. die Beeinflussung durch ein elektrostatisches Feld. Ein Beispiel physikalischer gegenseitiger Beeinflussung der Teilchen beider Hilfsmedien ist z.B. die Kondensation des zweiten Hilfsmediums auf oder in der Nähe von Teilchen des ersten Hilfsmediums. Ein anderes Beispiel ist das Auflösen von Teilchen des zweiten Hilfsmediums in denen des ersten Hilfsmediums. Ein anderes Beispiel ist eine chemische Reaktion zwischen Teilchen beider Hilfsmedien. Ein weiteres Beispiel gegenseitiger Beeinflussung ist die elektrostatische Aufladung von Teilchen des einen Hilfsmediums, so daß diese sich soweit wie möglich mit denen des anderen Hilfsmediums vereinigen. Eine gegenseitige Beeinflussung kann auch durch adhäsive oder kohäsive Kräfte zwischen den Teilchen der beiden Hiifsmedien entstehen.

Das erste Hilfsmedium kann ein Flüssigkeit sein und auch ein fester Stoff. Vorzugsweise wird eine Flüssigkeit eingeführt, die mit den zu entfernenden Teilchen kompatibel ist. In einer Anzahl von Fällen wird Wasser ausreichen, dem eventuell ein Zuschlagstoff zugefügt worden ist. Der betreffende Zuschlagstoff muß dann solche Eigenschaften haben, daß die gegenseitige Beeinflussung der zu entfernenden Teilchen und der des ersten Hilfsmediums verstärkt wird. Hier kann z. B. an das Zufügen einer Säure zum ersten Hilfsmedium, z. B. Wasser, gedacht werden, um z. B. Ammoniak aus dem gasförmigen Medium zu entfernen.

Als zweites Hilfsmedium wird vorzugsweise ein bei dem/der in der zweiten Zone herrschenden Druck und Temperatur kondensierbarer Dampf oder eine sehr feine zerstäubte Flüssigkeit verwendet.

Wenn in die erste Zone als erstes Hilfsmedium ein fester Stoff .eingebracht wird, z. B. ein pulverförmiger Kunststoff, und in die zweite Zone ein Dampf, wird die gegenseitige Beeinflussung der Teilchen des zweiten Hilfsmediums und der des ersten Hilfsmediums daraus bestehen können, daß der Dampf auf oder in der Nähe der Teilchen des ersten Hilfsmediums unter der Voraussetzung kondensiert, daß naturgemäß die Temperatur der Teilchen des ersten Hilfsmediums niedriger ist als die Kondensationstemperatur des zweiten Hilfsmediums.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also erreicht, daß insbesondere kleine Teilchen im zu reinigenden gasförmigen Medium, d.h. Teilchen mit Abmessungen kleiner als 10 pm, signifikant besser aus dem gasförmigen Medium entfernt werden, als wenn keine gegenseitige Beeinflussung zwischen den Teilchen der Hilfsmedien besteht. Das wird anhand von Beispielen und einem Vergleichsbeispiel veranschaulicht.

Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dadurch gekennzeichnet, daß sowohl in der ersten als auch in der zweiten Zone die betreffenden Hilfsmedien lokal eingebracht werden, so daß die durchschnittliche Massenverteilung der Hilfsmedien pro Volumeneinheit des gasförmigen Mediums in jeder Zone der Einbringstelle unabhängig ist. Hierdurch wird erreicht, daß die Menge des einzubringenden Hilfsmediums so effektiv und somit so wirtschaftlich wie möglich für das Ziel, für das sie bestimmt ist, ausgenutzt wird. Es wird nicht allein die Einbringstelle berücksichtigt, z. B. der Radius in einem zylindrischen Rohr, durch das das zu reinigende Medium strömt, sondern auch die örtliche Strömungsgeschwindigkeit des Mediums und die Konzentration an Teilchen, die im übrigen von der Abmessung der Teilchen abhängt.

Eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dadurch gekennzeichnet, daß sowohl in der ersten als auch in der zweiten Zone die Geschwindigkeitsresultante der eingebrachten Hilfsmedien örtlich ungefähr in derselben Richtung liegt wie die örtliche Strömungsgeschwindigkeit des gasförmigen Mediums. Hierdurch wird erreicht, daß der Impuls der eingebrachten Hilfsmedien soweit wie möglich auf das zu reinigende gasförmige Medium übertragen wird.

Hierdurch wird Energie gespart; in einigen Fällen ist es sogar möglich, ohne Hilfseinrichtung (Ventilator) das zu reinigende Medium durch die betreffende Vorrichtung zu bewegen.

Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dadurch gekennzeichnet, daß die durchschnittliche Anfangsgeschwindigkeit der Teilchen der eingebrachten Hilfsmedien in Beziehung zum gasförmigen Medium zumindest 30 m/s beträgt.

Hierdurch wird erreicht, daß die Reinigung des gasförmigen Mediums effizient und daher wirtschaftlich erfolgt. Vermutlich ist das auf den Effekt des Aufpralls der Hilfsmedien auf Teilchen im gasförmigen Medium zurückzuführen. Auf diese Weise kann auch erreicht werden, daß keine separate Einrichtung erforderlich ist, um das zu reinigende Gas durch die Vorrichtung zu bewegen.

Wieder eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten und der zweiten Zone die Geschwindigkeit des gasförmigen Mediums auf eine Geschwindigkeit erhöht wird, die zumindest das Dreifache der örtlichen Geschwindigkeit des eingebrachten Hilfsmediums beträgt. Durch die Geschwindigkeitserhöhung des gasförmigen Mediums wird erreicht, daß die Entfernung insbesondere der gröberen Teilchen, d.h. Teilchen einer Abmessung von mehr als 10 pm, verbessert wird. Diese Geschwindigkeitserhöhung kann dadurch erzielt werden, daß z. B. das gasförmige Medium durch eine oder zwischen einer Anzahl profilierter Körper hindurchgeführt wird.

Hierdurch wird zwar der Druckabfall größer, jedoch kann dieser Nachteil durch eine effektivere Abscheidung von Teilchen aufgewogen werden.

Wiederum eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten und der zweiten Zone das gasförmige Medium zumindest einmal einer Richtungsänderung von mindestens 45° und höchstens 180° unterworfen wird. Hierdurch wird erreicht, daß insbesondere die gröberen Teilchen, wie vorstehend beschrieben, im gasförmigen Medium und die gröberen Teilchen des ersten Hilfsmediums durch ihre Trägheit die Richtungsänderung nicht ganz mitmachen können und gegen die Einrichtung prallen werden, die die Richtungsänderung hervorruft. Auf diese Weise wird daher auch ein Teil der zu entfernenden Teilchen aus dem gasförmigen Medium entfernt. Um die gewünschte gegenseitige Beeinflussung derTeilchen beider Hilfsmedien völlig zustande kommen zu lassen, ist es wünschenswert, daß die zu entfernenden Teilchen insgesamt zumindest 0,1 see in der ersten und/oder der zweiten Zone verbleiben.

Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das erste Hilfsmedium stromaufwärts von der Einbringstelle des zweiten Hilfsmediums eingebracht. Hierdurch wird erreicht, daß die gröbsten der zu entfernenden Teilchen durch Aufpralleffekt mit den Teilchen des ersten Hilfsmediums entfernt werden, so daß in der zweiten Zone die gewünschte gegenseitige Beeinflussung derTeilchen der beiden Hilfsmedien nicht oder kaum durch das Vorhandensein von groben Teilchen beeinflußt wird.

Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dadurch gekennzeichnet, daß die erste Zone zwei Unterzonen umfaßt, wobei in die in Strömungsrichtung des gasförmigen Mediums gesehen erste Unterzone eine Flüssigkeit mit einer Geschwindigkeitsresultante in einer der Richtung des gasförmigen Mediums ungefähr entgegengesetzten Richtung eingebracht wird und in die zweite Unterzone eine Flüssigkeit mit einer Geschwindigkeitsresultante in Richtung des gasförmigen Mediums, wobei die Geschwindigkeitsresultante der Flüssigkeit in der zweiten Unterzone größer ist als die in der ersten Unterzone. Diese Ausführungsform ist vor allem von Vorteil, wenn im zu reinigenden gasförmigen Medium relativ viele gröbere Teilchen enthalten sind, die in der eingebrachten Flüssigkeit lösbar sind. Dadurch, daß in der ersten Unterzone die Flüssigkeit in einer der Richtung des gasförmigen Mediums entgegengesetzten Richtung eingebracht wird, wird erreicht, daß der Geschwindigkeitsunterschied zwischen den Teilchen im gasförmigen Medium und den Flüssigkeitsteilchen maximal ist, wodurch die Aussicht auf Aufprall auf und damit Entfernung eines Teilchens mit einem Flüssigkeitsteilchen so groß wie möglich ist. Dadurch, daß in die zweite Unterzone in Strömungsrichtung des gasförmigen Mediums eine Flüssigkeit eingebracht wird, wird erreicht, daß die Geschwindigkeit des Gases durch Impulsübertragung so gut wie möglich auf demselben Niveau gehalten wird.

EineAusführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Zone sich teilweise überlappen. Diese Ausführungsform ist von Vorteil, wenn ein im gasförmigen Medium bereits vorhandener Stoff als Hilfsmedium benutzt wird.

Ausführungsbeispiele

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1: das Schema einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem vertikalen Querschnitt, Fig. 2: das Schema einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem vertikalen Querschnitt, Fig. 3: eine Kurvendarstellung von Korngrößenverteilungen der zu entfernenden und der entfernten Teilchen.

Eine Waschvorrichtung 1 weist in Fig. 1 eine erste Zone I und eine zweite Zone Il auf. Die Zonen I und Il weisen nicht auf eine bestimmte Reihenfolge der Einbringung der Hilfsmedien in das gasförmige Medium hin.

Die Richtung des zugeführten gasförmigen Mediums ist durch einen Pfeil A bezeichnet.

Die Waschvorrichtung 1 besteht aus einem Mantel 2, einem Zuführrohr 3 für das zu reinigende und einem Abführrohr 4 für das gereinigte gasförmige Medium, einem Ventilator 5, um das gasförmige Medium durch die Waschvorrichtung 1 zu bewegen, und einer Antriebseinrichtung 6 für den Ventilator 5. Innerhalb des Mantels 2 ist ein Teil 20 des Zuführrohrs 3 angeordnet. Mit einer Einrichtung 7 wird das in die erste Zone eingebrachte Hilfsmedium umgewälzt. Als Beispiel ist als erstes Hilfsmedium eine Flüssigkeit 8 gewählt, da darin in dem Beispiel zu entfernenden Teilchen gut lösbar sind. In Abhängigkeit von den Eigenschaften der zu entfernenden Teilchen, die gasförmig, fest und/oder flüssig sein können, kann jedoch auch ein anderes Hilfsmedium verwendet werden. Beispiele dafür sind:

ein korn- oder pulverförmiger Kunststoff, ein korn- oder pulverförmiges poröses, z. B. gesintertes, von sich aus absorbierendes Material, wie z. B. poröse Kohle, dünne, in Beziehung dazu relativ lange Fasern, die eine „behaarte" Oberfläche aufweisen können, Eisenteilchen, die den Vorteil haben, daß diese einfach mittels eines leitenden Magnetfeld zu leiten und auch abzutrennen sind.

Naturgemäß müssen die Einrichtung 7 und auch eine Ansaugleitung 10, eine Druckleitung 11 und eine Sprüheinrichtung 12 an die spezifischen Eigenschaften des verwendeten Hilfsmediums angepaßt sein.

Die Flüssigkeit 8 wird durch die Einrichtung 7 (Pumpe) aus einem untersten Teil 9 der Waschvorrichtung 1 durch die Ansaugleitung 10 angesogen und durch die Druckleitung 11 zur Sprüheinrichtung 12 gedrückt und in Richtung eines Pfeils B in das gasförmige Medium eingebracht.

Im vorliegenden Fall ist die Sprüheinrichtung 12 ein Zerstäuber oder besteht aus einer Anzahl Zerstäubern. Aus Gründen der Deutlichkeit ist nur einer schematisch dargestellt. Der Träger der Sprüheinrichtung 12 ist nicht dargestellt.

Die Zerstäuber müssen so positioniert sein, daß das eingebrachte Hilfsmedium gleichmäßig über den Querschnitt des Zuführrohrs 3 unter Berücksichtigung eventueller Geschwindigkeitsunterschiede über den Querschnitt des Zuführrohres und der Konzentrationsunterschiede der aus dem gasförmigen Medium zu entfernenden Stoffe eingebracht wird. Geeignete Zerstäuber sind Ein- oder Zweiphasenzerstäuber des Typs Mantel- oder Vollkegelzerstäuber.

Zwischen der Zone I und der Zone Il befindet sich eine Einrichtung 14, in der die Geschwindigkeit des gasförmigen Mediumsauf eine Geschwindigkeit erhöht wird, die zumindest das Dreifache der örtlichen Geschwindigkeit des Hilfsmediums ist.

Vorzugsweise besteht die Einrichtung 14 aus profilierten Stäben, die in Strömungsrichtung des gasförmigen Mediums stromlinienförmig ausgebildet sind, um den Druckabfall über die Einrichtung so gering wie möglich zu halten. Bei 15 prallen das gasförmige Medium und die sich darin befindenden Teilchen gegen die Wand der Waschvorrichtung 1. Hierdurch wird die Bewegungsrichtung des gasförmigen Mediums in Richtung eines Pfeiles A' umgelenkt. Naturgemäß kann die Richtungsänderung des gasförmigen Mediums auch auf eine andere Weise hervorgerufen werden, z. B. durch einen bewegbaren oder unbewegbaren band- oder plattenförmigen Körper. Funktionell muß vorzugsweise der Forderung entsprochen werden, daß ein Aufpralleffekt zwischen den zu entfernenden Teilchen und der betreffenden Einrichtung auftritt, wodurch die Teilchen sich von dem gasförmigen Medium abtrennen.

Diese Abtrennung kann noch dadurch gefördert werden, daß die betreffende Einrichtung mit einem Stoff berieselt wird, der adhäsive oder kohäsive Kräfte auf die aus dem gasförmigen Medium zu entfernenden Teilchen ausübt. Auch kann z. B. die betreffende Einrichtung elektromagnetische oder elektrostatische Kräfte auf die zu entfernenden Teilchen ausüben. Es sei noch angemerkt, daß das erste Hilfsmedium nicht bereits insgesamt an der betreffenden Stelle abgeschieden werden darf.

Durch eine Leitung 21 wird ein zweites Hilfsmedium zugeführt, das mit Hilfe einer Einrichtung 16 in das gasförmige Medium eingebracht wird. Wesentlich ist, daß zwischen diesem Hilfsmedium und den Teilchen des ersten Hilfsmediumsoder mit den zu entfernenden Teilchen eine chemische oder physikalische Wechselwirkung auftritt. Das betreffende zweite Hilfsmedium kann

z. B. aus einer kondensierbaren Feuchtigkeit, z. B. Dampf, oder einem Stoff bestehen, der eine chemische Affinität zum ersten Hilfsmedium hat, z. B. Ammoniakgas in Kombination mit einer angesäuerten Flüssigkeit als erstes Hilfsmedium. In der zweiten Zone werden insbesondere die kleinen Teilchen, d. h. Teilchen kleiner als 3 μηη, miteinander zu größeren vereinigt oder mit einem relativ großen Teilchen aus der ersten Zone vereinigt. Vorzugsweise wird das zweite Hilfsmedium in einer Richtung eingebracht, die ungefähr gleich der örtlichen Richtung des gasförmigen Mediums ist, d. h. in Richtung eines Pfeils C.

In Fig. 1 ist ein an sich bekannter Tropfenabscheider 17 dargestellt. Zwischen der Zone Il und dem Tropfenabscheider hat das Gas bei dem Ausführungsbeispiel nach dem Schema in Fig. 1 nur eine geringe Geschwindigkeit. Die sich im Gas befindlichen Teilchen können sich in diesem Bereich durch ein Absinken unter dem Einfluß der Schwerkraft abtrennen und sich im untersten Teil 9 der Waschvorrichtung 1 ansammeln. Die Abtrennung in dem betreffenden Bereich kann übrigens dadurch gefördert werden, daß das zweite Hilfsmedium in etwa tangential eingebracht wird, so daß das gasförmige Medium in Rotation versetzt

Die Funktion des Tropfenabscheiders 17 besteht darin, eventuell im gasförmigen Medium noch vorhandene Flüssigkeit bzw. feste Teilchen einzufangen. Geeignete Tropfenabscheider sind solche, die auf Basis der Labyrinthwirkung arbeiten, wodurch der Druckverlust so gering wie möglich ist. Mit Hilfe einer Einrichtung 18 wird eine Flüssigkeit auf den Tropfenabscheider versprüht, wodurch seine Wirksamkeit verbessert wird.

Mit Hilfe eines Abführstutzens 19 wird das Niveau der Flüssigkeit 8 im untersten Teil 9 der Waschvorrichtung 1 konstant gehalten.

In Tabelle 1 ist eine Anzahl relevanter Verfahrensvariablen angegeben, die zum Schema nach Fig. 1 gehören. Auch sind zwei Beispiele und ein Vergleichsbeispiel angeführt.

In Tabelle 2 ist eine Anzahl relevanter Verfahrensvariablen angegeben, die zum Schema nach Fig. 2 gehören. Es sind ebenfalls drei dazugehörige Beispiele angeführt.

Tabelle 1

Daten zum gasförmigen Medium und zu den sich darin befindlichen Teilchen: Volumenstrom: · 1000m³/h

Druck: atmosphärisch

Temperatur: ca.40°C

Relative Feuchtigkeit: ca. 70 %

Teilchen: Harnstoff

Teilchenkonzentration (am Zuführrohr) . 250 mg/m³

Teilchengröße: 100 % der Masse <100 μηη

90% der Masse <10μηη

75% der Masse <5μΓη

50% der Masse < 1 μηη 5% der Masse <0,5μιη

Geschwindigkeit am Zuführrohr: 10m/sec

Gasgeschwindigkeit an der Einrichtung 14: 50m/sec

Gasgeschwindigkeitvordem Tropfenabscheider: 2m/sec

Gesamter Druckabfall überdie Waschvorrichtung: ca.iöOON/m²

Energieverbrauch: ca. 1,4 kWh/1 000 m³

Beispiele

	Beispiel 1	Beispiel 2	Vergleichs	Vergleichs
			beispiel 1	beispiel 2
Hilfsmedium
Zone I	20 Ma.-%	20 Ma.-%	20Ma.-%	20 Ma.-%
	Harnst.-Lös.	Harnst.-Lös.	Harnst.-Lös.	Harnst.-Lös.
		+ 1Ma.-% H₂SO₄
— Menge	1 m³/h	1m³/h	1m³/h	2m³/h
— Temperatur	20-40⁰C	20-40 ⁰C	20-40 ⁰C	20-40⁰C
Hilfsmedium
Zone Il	Dampf	NH₃ (Dampf)	20 Ma.-%	—
			Harnst.-Lös.
— Menge	1kg/h	0,2kg/h	1 m³/h	—
— Druck	2 bar	12bar		—
— Temperatur	12O⁰C	5⁰C	40-60 ⁰C	—
— Abscheidegrad	55%	60%	50 %	50%

Der Abscheidegrad ist auf Basis der am Abführrohr gemessenen Teilchenkonzentration berechnet.

Die für das Hilfsmedium in Zone I verwendeten Zerstäuber, sogenannte Vollkegelzerstäuber, Tröpfchengröße 100-500 μιτι, waren im Handel erhältlich. Die Zerstäuber für das Einbringen der Hilfsmedien in Zone Il bei den Beispielen 1 und 2 waren vom Typ „Laval" Stahlrohr, diejenigen aus Beispiel 3 vom vorstehend angesprochenen Vollkegeltyp.

An einer Waschvorrichtung sind auch Messungen durchgeführt worden, wobei das in Fig. 1 dargestellte, nach innen vorstehende Teil 20 des Zuführrohrs 3 und die Einrichtung 14demontiert waren und die Sprüheinrichtung 12 unter dem Tropfenabscheider 17 angebracht war (Fig. 2). In diesem Falle wurde in Zone Il Ammoniakdampf eingebracht und in Zone I eine angesäuerte

Flüssigkeit.

In Tabelle 2 ist eine Anzahl relevanter Verfahrensvariablen angegeben, die zum Schema nach Fig. 2 gehören. Ebenfalls sind drei Beispiele aufgenommen worden. Die Abmessung der aus dem gasförmigen Medium zu entfernenden und die der entfernten

Teilchen gehen aus der Graphik in Fig.3 hervor.

In Fig. 3 ist mit A und B für die Beispiele 3 und 4 bzw. 5 die Korngrößenverteilung des zugeführten Stoffes angegeben. C ist die in allen drei Beispielen 3-5 gemessene Korngrößenverteilung am Abführrohr.

Tabelle 2

Angaben zum gasförmigen Medium und zu den sich darin befindenden Teilchen:

Volumenstrom: 1000m³/h

Druck: atmosphärisch

Temperatur: ca.30°C

Relative Feuchtigkeit: 40%

Teilchen: Harnstoff

Teilchenkonzentration: 250mg/m³

Teilchengröße (Verteilung): siehe Fig. 3

Energieverbrauch: 1 kWh/1 000 m³

Beispiel 3 Beispiel 4 Beispiel 5

Hilfsmedium Zone Il zugeführte Menge Hilfsmedium Zone I

zugeführte Menge Abscheidegrad

Ammoniak 250 ppm 20 Ma.-% Harnst.-Lös.

1m³/h 50%

Ammoniak 250 ppm 20 Ma.-% Harnst.-Lös

+ 0,7 Ma.-% H₂SO₄ 1m³/h 52%

Ammoniak 250 ppm . 20 Ma.-% Harnst.-Lös. + 1,0Ma.-% H₂SO₄ 1m³/h 55%

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Verfahren zum Entfernen von gasförmigen, festen und/oder flüssigen Teilchen aus einem gasförmigen Medium mit Hilfe eines Hilfsmediums, gekennzeichnet dadurch, daß in eine erste Zone des gasförmigen Mediums ein erstes teilchenförmiges Hilfsmedium eingebracht wird, wovon 90% der Masse Abmessungen zwischen 50 und 500 pm aufweisen und daß in eine zweite Zone des gasförmigen Mediums ein zweites teilchenförmiges Hilfsmedium eingebracht wird, wovon 90% der Masse Abmessungen zwischen 0 und 100pm aufweisen und solche Eigenschaften besitzen, daß zwischen diesen Teilchen und denen des ersten Hilfsmediums eine gegenseitige Beeinflussung auftritt.
2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß sowohl in der ersten als in der zweiten Zone die betreffenden Hilfsmedien örtlich angebracht werden,so daß die durchschnittliche Massenverteilung der Hilfsmedien pro Volumeneinheit des gasförmigen Mediums in jeder Zone unabhängig von der Einbringstelle ist.
3. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 2, gekennzeichnet dadurch, daß sowohl in der ersten als auch in der zweiten Zone die Geschwindigkeitsresultante der eingebrachten Hilfsmedien örtlich ungefähr in derselben Richtung liegt wie die örtliche Geschwindigkeit des gasförmigen Mediums.
4. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die durchschnittliche Anfangsgeschwindigkeit der Teilchen der eingebrachten Hilfsmedien in Beziehung zum gasförmigen Medium zumindest 30 m/sec beträgt.
5. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen der ersten und der zweiten Zone die Geschwindigkeit des gasförmigen Mediums auf eine Geschwindigkeit erhöht wird, die zumindest das Dreifache der örtlichen Geschwindigkeit des eingebrachten Hilfsmediums beträgt.
6. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen der ersten und der zweiten Zone das gasförmige Medium zumindest einmal eine Richtungsänderung von zumindest 45° und von höchstens 100° erfährt.
7. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Verweilzeit eines aus dem gasförmigen Medium zu entfernenden Teilchens in der ersten und in der zweiten Zone insgesamt zumindest 0,1 see beträgt.
8. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß das erste Hilfsmedium stromaufwärts von der Einbringstelle des zweiten Hilfsmediums eingebracht wird.
9. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß die betreffende erste Zone zwei Unterzonen umfaßt, wobei die Strömungsrichtung des gasförmigen Mediums gesehen in die erste Unterzone eine Flüssigkeit in das gasförmige Medium mit einer Geschwindigkeitsresultante in einer der Richtung des gasförmigen Mediums ungefähr entgegengesetzten Richtung eingebracht wird und in die zweite Unterzone eine Flüssigkeit mit einer Geschwindigkeitsresultante in der Richtung des gasförmigen Mediums eingebracht wird, wobei die Geschwindigkeitsresultante der Flüssigkeit in der zweiten Unterzone größer ist als die in der ersten Unterzone.
10. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß die erste und die zweite sich teilweise überlappen.