DD263927A1

DD263927A1 - AC VOLTAGE FILTER FOR THE SEPARATION OF LUBRICANTS FROM STERLING GASES

Info

Publication number: DD263927A1
Application number: DD30636487A
Authority: DD
Inventors: Dieter Heinz; Falk Fischer; Georg Kubsch; Guenther Kauschka
Original assignee: Univ Berlin Humboldt
Priority date: 1987-08-26
Filing date: 1987-08-26
Publication date: 1989-01-18
Also published as: DE8810485U1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wechselspannungsfilter zur Abscheidung von Schwebstoffen aus stroemenden Gasen. Die Erfindung kann durch hohe Variabilitaet von Werkstoffen sowie Konstruktions- und Fertigungselementen den verschiedensten Anforderungen wie Temperatur, Volumenstrom, Korrosivitaet, Schwebstoffart und -belastung angepasst eingesetzt werden. Das Ziel der Erfindung ist die Abscheidung fester und/oder fluessiger Teilchen mittels Wechselhochspannungs-Elektrofiltern, die aufgrund einfacher Fertigungsprinzipien unter Nutzung preisguenstiger Materialien vielfaeltigen Anwendungen angepasst werden koennen. Die Erfindung besteht in einem Wechselspannungsfilter zur Abscheidung von Schwebstoffen aus stroemenden Gasen. Die Spruehelektroden sind gegen ein Ausschwingen an die isolierende Niederschlagsflaeche mechanisch fixiert, und die Gegenelektroden sind im Isoliermaterial integriert oder haftend und/oder stuetzend darauf befindlich, und eine Spruehelektrode wird zu 60-90% durch eine Gegenelektrode umgeben.The invention relates to an AC filter for the separation of suspended solids from flowing gases. The invention can be used adapted to a variety of requirements such as temperature, flow, Korrosivitaet, Schwebstoffart and load by high variability of materials and design and manufacturing elements. The object of the invention is the deposition of solid and / or liquid particles by means of alternating high-voltage electrostatic precipitators, which can be adapted due to simple manufacturing principles using cost-effective materials vielfaeltigen applications. The invention consists in an AC filter for the separation of suspended matter from flowing gases. The spray electrodes are mechanically fixed against swinging out to the insulating deposition surface, and the counter electrodes are integrated or adhered and / or supported on the insulating material, and a spray electrode is surrounded by 60-90% by a counter electrode.

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Wechselspannungsfilter zur Abscheidung von Schwebstoffen aus strömenden Gasen. Die Erfindung kann durch hohe Variabilität von Werkstoffen sowie Konstruktion- und Fertigungselementen den verschiedensten Anforderungen wie Temperatur, Volumenstrom, Korrosivität, Art und Belastung mit Schwebstoffen angepaßt eingesetzt werden.The invention relates to an AC filter for the separation of suspended matter from flowing gases. The invention can be used adapted to a variety of requirements such as temperature, flow, corrosivity, type and load with suspended materials by high variability of materials and construction and manufacturing elements.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Mit Wechselhochspannung betriebene Elektrofilter sind bevorzugt für die Reinigung hochohmiger Stäube und/oder Nebel enthaltender Abgase geeignet beschrieben. Charakteristisch für Wechselspannungsfilter trennt eine den Gasraum mit Sprühelektrode einschließende Niederschlagswand die Gegenelektroden elektrisch isolierend davon ab. (LAU, H.; Staub — Reinhaltung der Luft 29 Ϊ1969] 311, KRUG, H.; Luftverunreinigung (1969) 40). Es fehlt aber auch nicht an Vorschlägen zur Veringerung des hohen Materialaufwandes der Wechselspannungsfiltration bezüglich des Gasdurchsatzes, durch Verbesserung der elektrischen Filteraufteilung, des Frequenzbereiches und der Wandkühlung (DE-OS 2121496; DE-OS 2130804; DE-OS 2150806; DE-OS 2130807; DE-OS 3039639).With electric high voltage operated electrostatic precipitator are preferably described suitable for the cleaning of high-resistance dusts and / or mist-containing exhaust gases. Characteristic of alternating voltage filter separates a gas space enclosing the spray electrode precipitation wall, the counter electrodes electrically insulating from it. (LAU, H., Dust - Air Pollution 29 Ϊ1969] 311, KRUG, H., Air Pollution (1969) 40). But there is also no lack of proposals to reduce the high cost of materials of the AC filtration with respect to the gas flow, by improving the electrical filter distribution, the frequency range and wall cooling (DE-OS 2121496; DE-OS 2130804; DE-OS 2150806; DE-OS 2130807; DE-OS 3039639).

Andere Vorschläge sind hinsichtlich Größenordnung auf vielseitigere und bezüglich elektrischer Versorgung auf variablere Einsatzmöglichkeiten gerichtet und daß auch Gas-Temperaturen bis SOO⁰C und Bereiche stark verminderter Gasdrücke erfaßt werden können (DD-PS 234803; DD-PS 234804). Nach den bekannten technischen Lösungen, die zur gleichzeitigen Abreinigung weit schwingende oder rotierende z.T. spitzenbewehrte Sprühdrähte vorsehen, erfolgen auch eigenen Untersuchungen zufolge unvertretbar häufig Spanr.ungsdurchschläge, die z. B. auch noch 10mm starkes Polyethylen als Isolierstoff irreversibel durchschlagen und damit den betreffenden Filterbereich oder das ganze Filter unwirksam machen. Aber auch durch betriebsbedingte Ablagerungen z. B. kohlenstoffhaltiger Crackprodukte können von den Sprühelektroden leicht gefährliche Spannungsdurchschläge erfolgen. Unbefriedigt sind aber auch immer noch Fertigungs- und Materialaufwand wie z. B. zur Darstellung der Gegenelektroden mittels Kupferdrahtnetzen oder Drahtwicklungen auf Isolierstoffen oder mangelnde mechanische Stabilität von Isoliermaterialen wie z. B. PE, PP, PTFE. Zweifellos besteht auch ein erheblicher Nachteil der bisherigen Vorschläge für Wechselspannungsfilter darin, daß diese nicht zur Abscheidung von Schwebstoffteilchen mit erheblich geringeren elektrischen Widerständen als 10" Ω cm geeignet sind wie z.B. zur Abscheidung von Ruß oder kondensierten Salz- und Metallstäuben oder säure- bzw. alkalihaltigen Tropfenkondensaten aus der Polymerverarbeitung.Other proposals are directed in terms of magnitude to more versatile and in terms of electrical supply to more variable uses and that gas temperatures up to SOO ⁰ C and areas of greatly reduced gas pressures can be detected (DD-PS 234803, DD-PS 234804). According to the known technical solutions, which provide for simultaneous cleaning wide-swinging or rotating zT tip-armed spray wires, also carried out own investigations according to unacceptably frequent Spanr.ungsdurchschläge z. B. also irreversibly penetrate 10mm thick polyethylene as insulating material and thus make the relevant filter area or the entire filter ineffective. But also due to operational deposits z. B. carbonaceous cracking products can be done by the discharge electrodes slightly dangerous voltage breakdowns. Unsatisfied but still production and material costs such. As for the representation of the counter electrodes by means of copper wire nets or wire windings on insulating materials or lack of mechanical stability of insulating materials such. For example, PE, PP, PTFE. Undoubtedly, there is also a considerable disadvantage of the previous proposals for AC filters in that they are not suitable for the separation of particulate matter with significantly lower electrical resistances than 10 "Ω cm as for example for the deposition of carbon black or condensed salt and metal dusts or acid or alkaline Drop condensates from polymer processing.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist die Abscheidung von Schwebstoffen aus strömenden Gasen mittels Wechselspannungsfiltern, die unter Nutzung preisgünstiger Materialien und einfacher Fertigungsprinzipien vielfältigen Ar /vendungen angepaßt werden können.The aim of the invention is the separation of suspended matter from flowing gases by means of alternating voltage filters, which can be adapted to a variety of uses by using inexpensive materials and simple production principles.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist die Gestaltung eines Wechselspannungsfilters zur Abscheidung von Schwebstoffen aus strömenden Gasen, bei dem Sprühelektrode, Isoliermaterial und Gegenelektrode in der Weise zueinander und aufeinander abgestimmt und aufgebaut sowie betriebsfähig sind, daß hohe Variabilität von Werkstoffen, Konstruktions- und Fertigungselementen erreicht wird und damit das Wechselspannungsfilter verschiedensten Anforderungen für Temperatur, Volumenstrom, Korrosivität, Schwebstoffart und -belasturg optimal anpaßbar ist.The object of the invention is the design of an AC filter for the separation of suspended matter from flowing gases, in the spray electrode, insulating material and counter electrode to each other and matched and constructed and are operable that high variability of materials, construction and manufacturing elements is achieved and thus The AC filter is the most diverse requirements for temperature, flow, corrosivity, Schwebstoffart and -belasturg optimally adaptable.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß als Sprühelektroden verwendete elektrische Leiter gegen Ausschwingen an die elektrisch isolierende Niederschlagswand mechanisch mindestens an zwei Punkten fixierte, drahtförmige, den speziellen Anwendungen angepaßte Metalle oder auch Graphit sind, die auch wendelförmig fixiert auf Stützmaterial aufgebracht sein können. Als Gegenelektroden verwendete elektrische Leiter sind im Isoliermaterial integriert oder haftend und/oder stützend darauf befindlich. Die Integration erfolgt dabei vorteilhaft stabilisierend und korrosionsschützend für preisgünstige Eisen- oder Aluminiumdrahtverbunde durch Einbettung bei der Formung bzw. beim Verguß.Aberauch beidseitig mit z. B. Glasscheiben, PPO- oder PPS-Platten verklebte Aluminiumfolie ist für zweiseitig wirksame Niederschlagswände vorteilhaft als Gegenelektrode verwendbar. Bei Isolierstoffen wie Polymere, Keramik und Glas sind die Gegenelektroden auch durch elektrische, chemische oder An&trich-Metaliisierung mit dünnen korrosionsfesten Schichten ausAccording to the invention the object is achieved in that electrical conductors used as spray electrodes against swinging to the electrically insulating precipitation wall fixed mechanically at least two points, wire-shaped, the special applications adapted metals or graphite, which can also be fixed helically fixed on support material. Electric conductors used as counterelectrodes are integrated in the insulating material or are adhesively and / or supportingly located thereon. The integration is carried out advantageously stabilizing and corrosion protection for low-cost iron or aluminum wire composites by embedding in the molding or the Verguß.Aberauch both sides with z. As glass, PPO or PPS plates bonded aluminum foil is advantageous for two-sided effective precipitation walls used as a counter electrode. For insulating materials such as polymers, ceramics and glass, the counterelectrodes are also made by electrical, chemical or An & trich metallization with thin corrosion-resistant layers

Kupfer, Nickel oder Messing, aber auch aus Graphit ohne Beeinträchtigung der Filtereffektivität wirtschaftlich und technologisch vorteilhaft darstellbar.Copper, nickel or brass, but also from graphite economically and technologically advantageous without affecting the filter efficiency.

Zum Fließen neigende Isolierstoffe werden auf Stützmetalle aufgetragen oder in Form von Rohren oder Schläuchen paßfertig in Metallrohre eingebracht. Kommerzielle Rohrbündelapparato werden als stützende, temperierende und als Gegenelektrode fungierende Grundkörper zur Wechselspannungsfiltern durch Einzug von Isolierstoffschläuchen oder -rohren und Einbringen von Sprühelektroden ausgerüstet. Als vorteilhaft für die Wirkungsweise des Wechselspannungsfilters besonders zur Abscheidung von auch weniger hochohmiger Schwebstoffen erweist sich eine nur 60-90%ige Umfassung von Sprühelektrode durch Gegenelektrode. Dies erfolgt durch überstehende Sprühelektroden in der Anströmrichtung oder auch durch Schlitze in der Gegenelektrode und bei wabenähnlichem Filteraufbau. Die gemeinsame elektrische Wirkung der erfindungsgemäßen Lösung wird dadurch so sehr verbessert, daß auch Stäube und/oder Nebel mit höheren elektrischen Leitfähigkeiten wie Ruß, Salz- und Metallstäube vorteilhaft abgeschieden werden und gleichzeitig auch dampfförmige Stoffe durch Kondensation konditioniert und abgetrennt werden können oder Schadstoffe durch die elektrische Wirkung gleichzeitig chemisch abgebaut werden können.Tending to flow insulating materials are applied to support metals or inserted in the form of pipes or hoses ready for fitting in metal pipes. Commercial Rohrbündelapparato are equipped as a supporting, tempering and acting as a counter electrode body for AC filters by pulling insulator hoses or pipes and introducing spray electrodes. As advantageous for the operation of the AC filter, especially for the deposition of even less high-impedance suspended particles proves to be only 60-90% enclosure of spray electrode by counter electrode. This is done by projecting spray electrodes in the direction of flow or through slots in the counter electrode and honeycomb-like filter assembly. The joint electrical effect of the solution according to the invention is thereby improved so much that even dusts and / or mist with higher electrical conductivity such as carbon black, salt and metal dusts are advantageously deposited and at the same time also vapor substances can be conditioned by condensation and separated or pollutants by the electrical effect can be simultaneously broken down chemically.

Alle Merkmale des etfindungsgemäßen Wechselspannungsfilters zeichnen sich also durch äußerst günstige Kombinationsfähigkeit aus, und es ist dadurch äußerst vielseitig den speziellen Anwendungsfällen anzupassen. Dazu gehört auch die Vorschaltung des Wechselspannungsfilters vor Meßwerterfussungseinrichtungen zu deren Schutz vor Beeinträchtigung durch hochdisperse Schwebstoffe im Submikrobereich oder zur Trockenabscheidung wiederverwendbarer Stoffe vor Naßabsorbern.All features of etstring AC filter according to the invention are characterized by extremely favorable combination ability, and it is extremely versatile to adapt to the specific applications. This includes the pre-connection of the AC filter before Meßwerterfussungseinrichtungen to protect them from impairment by highly dispersed suspended solids in the submicron range or for the dry separation of reusable substances before Naßabsorbern.

embodiments

Die Erfindung soll nachstehend an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to several embodiments. In the accompanying drawings show:

Fig. 1: Wechselspannungsfilter mit integrierter Gegenelektrode im IsolierstoffFig. 1: AC filter with integrated counter electrode in the insulating material

Fig. 2: Wechselspannungsfilter mit geschlitzter Gegenelektrode auf dem IsolierstoffFig. 2: AC filter with slotted counter electrode on the insulating material

Fig.3: Wechselspannungsfilter mit wendeiförmiger Spühelektrode auf StützisolatorFig.3: AC filter with helical spray electrode on post insulator

Fig. 4: Draufsicht auf einen Wechselspannungsfilter mit gewellten NiederschlggswändenFig. 4: Top view of an AC filter with corrugated Niederschlggswänden

I.BeispielI.Beispiel

Das verwendete Wechselspannungsfilter, Fig. 1, bestand aus einem als isolierende Niederschlagswand dienenden PE-Rohr, in dessen Wandung ein als Gegenelektrode fungierendes Al-Drahtnetz eingegossen war. Das PE-Rohr war 1000 mm lang und seine lichte Weite betrug 50mm. Im Rohr zentralsymmetrisch war ein 0,5mm starker Cr-Ni-Stahl-Draht als Sprühelektrode zweiseitig fest eingespannt. Die im PE-Gefüge integrierte Gegenelektrode umgab den Sprühdraht auf 85% seiner Länge. Die auf Basis 110V Wechselspannung, 50Hz, erzeugte Wechselspannung betrug 25kV, wodurch die Koronaeinsatzspannung während 70% der Dauer jener Schwingungsperiode noch erheblich überschritten wurde. Die Strömungsgeschwindigkeit des als Transportgas verwendeten trockenen Stickstoffes betrug im Filter 15-20cm · s"'. Als Stäube wurden leicht sublimierbare Stoffe vor dem Filter damp'förmig in den kalten Stickstoffstrom gemischt und dadurch hochdisperse Schwebstoffe im Transportgas erzeugt und in das Filter geleitet. Die Staubbelastungen betrugen jeweils etwa 5000 mg · m_n~³. Es wurden folgende Abscheidegrade erzielt:The alternating voltage filter used, FIG. 1, consisted of a PE pipe serving as an insulating precipitation wall, in the wall of which an Al wire mesh functioning as a counterelectrode was cast. The PE pipe was 1000 mm long and its inside width was 50 mm. Centrally symmetrical in the tube, a 0.5 mm thick Cr-Ni steel wire was firmly clamped on both sides as a spray electrode. The counter-electrode integrated in the PE structure surrounded the spray wire to 85% of its length. The AC voltage generated on the basis of 110V AC, 50 Hz, was 25 kV, whereby the corona operating voltage was still significantly exceeded during 70% of the duration of that oscillation period. The flow velocity of the dry nitrogen used as the transport gas was 15-20 cm.s-1 in the filter. As dusts, slightly sublimable substances were mixed before the filter into the cold nitrogen stream in a vaporous manner, producing highly dispersed suspended matter in the transport gas and leading into the filter Dust levels were about 5000 mg · m _n ~ ³ , respectively.

Disperse Rest (mg.m_n~³) Abscheidung (%)Disperse Rest (mg.m _n ~ ³ ) Deposition (%)

99,96 99,98 99,98 99,99 99,99 99,96 99,94 99,98 99,9299.96 99.98 99.98 99.99 99.99 99.96 99.94 99.98 99.92

2. Beispiel2nd example

Das WechsGlspannungsfilter, Fig. 2, bestehend aus einem Sinterkeramikrohr von 250 mm Länge und 20 mm i.D. war mit einer 0,2mm starken und 200mm breiten Aluminiumfolie als Gegenelektrode umspannt, wobei die Al-Kolie zwei gegenüberliegende Schlitze von 5 χ 150mm längs des Rohres aufwies. Die 240mm lange gespannte Sprühelektrode aus 0,5 mm starkem Woliramdraht überragte die Gegenelektrode in der Anströmrichtung um 30mm und hatte bei der Betriebsspannung von 15 kV eine maximale Auslenkung von 3mm. Das Keramikrohr besaß eine einfache elektromagnetische Klopfvorrichtung. Die Strömungsgeschwindigkeit der als Trägergas benutzten Luft betrug etwa 10cm · s~'.The WechsGlspannungsfilter, Fig. 2, consisting of a sintered ceramic tube of 250 mm in length and 20 mm i.D. was spanned with a 0.2mm thick and 200mm wide aluminum foil as the counter electrode, with the Al Colie having two opposing slots of 5χ150mm along the tube. The 240mm long tensioned spray electrode made of 0.5 mm thick Woliram wire protruded the counterelectrode in the direction of flow by 30 mm and had a maximum deflection of 3 mm at the operating voltage of 15 kV. The ceramic tube had a simple electromagnetic knocking device. The flow rate of the air used as the carrier gas was about 10 cm.s-1.

Bei einer Filteriemperatur von 320°C kamen Verbrennungsstäube von Metallen wie folgt zur Abscheidung, wobei die Stäube in agglomerierter Form aus dem geklopften Filter in eine Vorlage abfielen.At a filter temperature of 320 ° C, combustion dusts of metals came to deposit as follows, with the dusts falling off the knocked filter into an original in agglomerated form.

P₄O₁₀ P ₄ O ₁₀ 22 As₂O₃ As ₂ O ₃ 11 NH₄CINH ₄ Cl 11 HgCI₂ HgCI ₂ 0,50.5 P₄SiOP ₄ SiO 0,50.5 S₈ S ₈ 22 Terephthalsäureterephthalic acid 33 Anthracenanthracene 11 FeCI₃ FeCI ₃ 44

Dispersedisperse

Rohgas (mg ·Γπ_η")Crude gas (mg · Γπ _η ") Rest (nig -rrin )Rest (nig -rrin) Abscheidung',%)Deposition ',%) 10001000 Spurentraces 99,9999.99 10001000 11 99,999.9 500500 11 99.899.8 10001000 22 99,899.8 15001500 11 99,999.9 500500 11 99,899.8

MgOMgO

ZnOZnO

CdOCdO

PbOPbO

AI₂O₃ Al ₂ O ₃

Sb₂O₃ Sb ₂ O ₃

3. Beispiel3rd example

Das Wechselspannungsfiller, bestehend aus einem als Isolierstoffschirm wirkenden Glasrohr, das außen auf 70% seiner Länge als Gegenelektrode stromlos vernickelt war, besaß zentralsymmetrisch einen gespannten 0,5 mm starken Bronze-Draht. Der Innendurchmesser des Rohres betrug 40mm, seine Länge war 1500mm. Das Isoliermaterial war beidseitig über die Gegenelektrode um 20% hinausgezogen. Das Elektrofilter wurde mit einer Wechselhochspannung von 4OkV angesteuert. Es bestand die Aufgabe, einen mit Öl-Aerosol beladenen Luftstrom, der das Filter mit einer Geschwindigkeit von 20cm s~' durchströmte, zu reinigen. Zur Überprüfung der Abscheideleistung wurde im Abstand von 1 cm vom Filterausgang entfernt ein saugfähiges Papierfilter aufgespannt. Während im spannungslosen Zustand sich auf dem Filterpapier bereits nach 3 Minuten ein Ölfieck ausbildete, wurde bei anliegender Hochspannung erst nach 8 Stunden Versuchsdauer ein schwacher Ölfleck sichtbar. Das im Filter abgeschiedene Öl lief in eine Vorlage ab.The Wechselspannungsfiller, consisting of a acting as Isolierstoffschirm glass tube, which was externally electrolessly nickel-plated to 70% of its length as a counter electrode, had a strained 0.5 mm thick bronze wire centrally symmetrical. The inner diameter of the tube was 40mm, its length was 1500mm. The insulating material had been pulled out on both sides over the counterelectrode by 20%. The electrostatic filter was driven with a high voltage of 4OkV. The task was to clean an oil-aerosol-laden stream of air that passed through the filter at a rate of 20 cm / s. To check the separation efficiency, an absorbent paper filter was clamped at a distance of 1 cm from the filter outlet. While in the de-energized state, an oil bubble formed on the filter paper after just 3 minutes, a weak oil stain was only visible after 8 hours of test when the high voltage was applied. The oil separated in the filter ran off into a receiver.

Bei einem weiteren Versuch sollte ein mit gleichor Geschwindigkeit das Filterrohr passierender Gasstrom, welcher mit Ruß aus einem Benzolbrand beladen war, gereinigt werden. Es zeigte sich, daß das mit gleichen elektrischen Parametern betriebene Elektrofilter den optisch schwarzen Eingangsgasstrom zu einem klaren Abgas reinigte. Das Füterohr wurde in Intervallen, geklopft, wodurch die an der Filterwandung abgeschiedenen Rußteilchen in kompakten Agglomeraten von der Wand in die Staubvorlage abfielen.In a further experiment, a gas stream passing the filter tube at equal speed should be cleaned, which was loaded with soot from a benzene fire. It was found that the electrostatic precipitator operated with the same electrical parameters cleaned the optically black input gas stream to a clear exhaust gas. The filter tube was tapped at intervals, whereby the soot particles deposited on the filter wall dropped off from the wall into the dust pattern in compact agglomerates.

4. Beispiel4th example

Das benutzte Elektrofilter, Fig.3, bestand aus einem gleichzeitig die Gegenelektrode bildenden Eisenrohr, in dessen Innenzylinder als Isolierstoff ein PTFE-Schlauch eingezogen wurde. Zentralsymmetrisch befand sich im Rohr ein Keramikheizkörper von 5mm Durchmesser, dessen drahtförmiger, wendeiförmiger aufgebrachter Cr/Ni-Heizdraht als Sprühelektrode fungierte. Das Isoliei material war gegenüber der 800rnm langen Gegenelektrode in Ausströmrichtung um 12% und in ihrer Abströrnrichtung um 8% ihrer vertikalen Länge hinausgezogen. Der Innendurchmesser der Niederschlagsrohrwand betrug 30mm. Bei Rllerbetrieb war die lonisationsfeldstärke etwa 15OkV cm"'. Für die Abscheidungsuntersuchungen wurden Staub-Luft-Gemische mit Feststoffgehalten von jeweils 0,5g · m_n~³ ZnSO₄, CdCI₂, PbS, SnO₂ und Na₂HPO₄ hergestellt. Die Korngrößen der dispergierten Teilchen lagen im Bereich von <0,6μηι bis 10μτη. Das Staubgas hatte im Elektrofilter eine Geschwindigkeit von 30cm · s"¹. Für alle im Gasstrom dispergierten Stäube wurden Abscheidegrade von über 99,5% erreicht.The electrostatic precipitator used, Figure 3, consisted of a simultaneously forming the counter electrode iron tube, in the inner cylinder as insulating a PTFE tube was drawn. Centrally symmetrical was in the pipe a ceramic heater of 5mm diameter, the wire-shaped, helical applied Cr / Ni heating wire acted as a spray electrode. The insulating material had been pulled out by 12% in the outflow direction compared to the 800 nm long counterelectrode and by 8% of its vertical length in its discharge direction. The inner diameter of the precipitation tube wall was 30mm. In Rllerbetrieb was lonisationsfeldstärke approximately 15OkV cm "'. Dust-air mixtures with solids contents of each 0.5 g were used for the deposition studies · m _n ~ ³ ZnSO _4, CdCI _2, PbS, SnO ₂ and Na ₂ HPO ₄ prepared. The grain sizes of the dispersed particles ranged from <0,6μηι to 10μτη. the dust had gas in the electrostatic precipitator at a speed of 30 cm · s' ^1. Separation efficiencies of more than 99.5% were achieved for all dusts dispersed in the gas stream.

5. Beispiel5th example

Ein an sich als Wärmetauscher bekannter Rohrbündelapparat wurde ?u einem Wechselspannungsfilter umgestaltet, wobei er seine ursprüngliche Funktion als Wärmetauscher beibehielt. Dazu wurden die 2,5cm Innendurchmesser besitzenden Metallrohre des Austauschors mit Silikonkautschuk btcchichtet. Im Zentrum eines jeden Rohres wurden 0,5mm starke Sprühdrähte aus Edelstahl eingespannt. Die Hochspannung ν 'urde mittels eines Induktionsapparates erzeugt. Die im Abstand von 35 bis 40Hz aufeinanderfolgenden Spannungsimpulse .' zeugten am Sprühdraht eine Feldstärke, die um 30-40% oberhalb des Wertes der Koronaeinsaizfeldstärke Ijg. Der als Elektro; 4.scheider und Wärmetauscher fungierende Apparat wurde zur Reinigung und Kühlung von Abgasen der Kunstharzherstciung eingesetzt, welche vor Eintritt in den Apparat u.a. mehrwertige Phenole und Alkohole, sowohl in gasförmiger als auch kondensierter Form, enthielten. Das in den Abscheider gelangende Abgas wurde durch Wärmetausch von 170°C auf 5O⁰C abgekühlt, so daß neben dem Effekt der Wärmerückgewinnung in Form eines 7O⁰C warmen Nutzwassers nahezu alle gasförmigen Schadstoffe in die für die elektrische Gasreinigung notwendige kondensierte flüssige Form überführt wurden.A tube bundle apparatus known per se as a heat exchanger was transformed into an AC filter, while retaining its original function as a heat exchanger. For this purpose, the 2.5 cm inner diameter possessing metal tubes of the exchanger were btcchichtet with silicone rubber. In the center of each tube 0.5mm thick stainless steel spray wires were clamped. The high voltage ν 'was generated by means of an induction apparatus. The successive voltage pulses at intervals of 35 to 40Hz. ' produced on the spray wire a field strength which is 30-40% above the value of the corona Einaizfeldstärke Ijg. The as electric; 4. Separator and heat exchanger operating apparatus was used for cleaning and cooling of waste gases of Kunstharzherstciung, which included, before entering the apparatus, inter alia, polyhydric phenols and alcohols, both in gaseous and condensed form. The exhaust gas entering the separator was cooled by heat exchange from 170 ° C to 5O ⁰ C, so that in addition to the effect of heat recovery in the form of a 7O ⁰ C hot water almost all gaseous pollutants were transferred to the necessary for the electrical gas purification condensed liquid form ,

Der Nachweis für den Effekt der elektrischen Gasreinigung erfolgte durch Adsorption der noch im Gasstrom vorhandenen organischen Substanzen an Molekularsieben und Auskondensieren noch gasförmiger Bestandteile in — dem Rohrbündelapparat nachgeschalteten — Kühlfallen und anschließender Auswägung des Kondensats. Die Abscheidegrade bti verschiedenen Betriebsbedingungen des Rohrbündelapparates gibt folgende Tabelle wieder:The proof of the effect of the electrical gas cleaning was carried out by adsorption of the still present in the gas stream organic substances in molecular sieves and condensing out even gaseous components in - the tube bundle apparatus downstream - cold traps and subsequent weighing of the condensate. The degrees of separation of different operating conditions of the tube bundle apparatus are shown in the following table:

ohne Spannung, mit Spannung, mit Spannung,without tension, with tension, with tension,

mit Wärmetausch ohne Wärmetausch mit Wärmetauschwith heat exchange without heat exchange with heat exchange

Abscheidegrad desAbscheidegrad of

Kondensats (%) 59 85 98,5Condensate (%) 59 85 98.5

6. Beispiel6th example

In einem quadratischen Filtsrrahmen, Fig.4, von 1000 χ 1000 χ 1000mm befanden sich 18 gewellte Drahtglasplatten entsprochend Fig.4, in deren gegenüberstehenden Erweiterungen Sprühelektroden gespannt waren, während die integrierten Drahtgeflechte als Gegenelektroden wirkten. Die maximalen Wandabstände betrugen 50mm, die minimaler. 10mm. Das Filter wurde mit 4OkV Wechselhochspannung aus einem Rechteckwellengenerator betrieben, wodurch füY90%der Schwinflungsdauer die Koronaeinsatzspannung weit überschritten wurde. Bei Strömunnsgeschwindipi^ekerc von 20-60cm · s~' wurde chargenweise anfallende Abluft aus einer Metallverarbeitungsanlage gereinigt, bevor die Restgase eina Naßwäsche durchliefen. Die zu 90-99,9% elektrisch abgeschiedenen Stäube bestanden aus oxid- und phosphatbetiTfietem Zink- und Kupferst2ub sowie P₄Oi₀, teilweise mit organischen Crackprodukten behaftet. Unter dem chemi.ichen Einfluß der elektrischen Filterwirkung wurden Begleitstoffe organischer Herkunft so weit verändert, daß ihre Entfernung in der nachfolgenden Naßwäsche erfolgen konnte. Die im Elektroentstauber angefallenen Stoffe wurden in die Produktion zurückgeführt.In a square Filtsrrahmen, Fig.4, of 1000 χ 1000 χ 1000mm were 18 corrugated Drahtglasplatten entsprochend Figure 4, in the opposite extensions sputtering electrodes were stretched, while the integrated wire braids acted as counter-electrodes. The maximum wall clearances were 50mm, the minimum. 10mm. The filter was operated with 4OkV AC high voltage from a square wave generator, which far exceeded the corona operating voltage for 90% of the oscillation period. At a flow rate of 20-60 cm.sup.-1, batch exhaust air was purified from a metalworking plant before the residual gases were subjected to wet scrubbing. The 90-99.9% electrically deposited dusts consisted of oxide and phosphate-bearing zinc and copper stub and P ₄ Oi ₀ , partially contaminated with organic cracking products. Under the chemical influence of the electrical filtering action, impurities of organic origin were changed so much that their removal could be carried out in the subsequent wet scrubbing. The substances produced in the electric deduster were returned to production.

Claims

1. AC filter for separating suspended particles from flowing gases, consisting of one or more located in the gas: aum discharge electrodes, one or more counter-electrodes and the gas space limiting and insulating precipitation surface between two electrodes, characterized in that used as a discharge electrode electrical conductors against decay are mechanically fixed to the insulating precipitation surface and electrical conductors used as counterelectrodes are integrated in the insulating material or adhesively and / or are supported on the insulating material and a counter electrode by insulating material from the flow space of the gas separated a spray electrode to 60-90%.

2. Wechseispannungsfilter according to claim 1, drdurch in that the spray electrode is a fixed at at least two points di ahtförmigen conductor or the wire-shaped conductor is applied helically on a support material.

3. AC voltage filter according to claims 1 and 2, characterized in that spray electrodes are conductors such as Cr-Ni alloys, stainless steel, Bro, titanium, copper, tungsten, carbon fibers or conductor-coated dielectric such as polymer material or ceramic materials.

4. AC voltage filter according to claim 1, characterized in that the counter electrode is included as a net-shaped conductor in the insulating material or as a surface layer is connected to the insulating material or the insulating material on the counter electrode or two-sided shaft is applied.

5. AC voltage filter according to claims 1 and 4, characterized in that counter electrodes are conductors such as aluminum, graphite, steel, brass, nickel and copper.

6. AC voltage filter according to claims 1 and 4, characterized in that the insulating material for T <100 ⁰ C polyethylene, polypropylene, epoxy resins, for T <15O ⁰ C glass, polyamides, for T <200 ⁰ C silicones, insulating coatings, for T <250 PTFE, polyimides, polyaryiamides, for T> 250 ⁰ C Sinterkorund, Sintermagnesit, Sinterchrommagnesit, ceramic, porcelain represent.

7. AC voltage filter for the separation of suspended solids from flowing gases according to claim 1, characterized in that a plurality of tubular filter are combined to form a tube bundle and / or that the AC voltage filter is made by coating or lining with insulating material and collection of discharge electrodes from a tube bundle apparatus.

8. AC voltage filter according to claims 1 and 7, characterized in that tube bundle filters are used simultaneously as a heat exchanger.

9. Wechseispannungsfilter nfich claims 1., 7. and 8., characterized in that tube bundle filter find to reduce vapor chemical pollutant loads by condensation and / or oxidation use.

10. AC voltage filter according to claims 1 and 7 to 9, characterized in that the applied high voltage is generated by means of an induction apparatus or an apparatus which results in comparable voltage forms.

11. alternating voltage filter for the separation of suspended solids from flowing gases according to claims 1 and 'L _1, characterized in that in the direction of flow, the spray against the counter electrode by 5-20% of its length and the insulating material against the counter electrode by 10-30% of its vertical Length is pulled down and in the outflow direction, the insulating material is pulled over the counter electrode by 5-20% of its vertical length.

12. AC voltage filter for the separation of suspended solids to the flowing gases according to claims 1, 7 and 11, characterized in that metallic, inorganic and organic desublimate and condensates, entrained dusts and droplets as well as condensed oxidation and other reaction products reach the deposition.

13. AC voltage filter according to claims 1, 7, 11 and 12, characterized in that represent the metallic desublimate zinc, lead, cadmium, tin, copper with oxide layers and that inorganic substances oxides, sulfides, halides, silicates, sulfates and phosphates in particular of zinc, cadmium, mercury, lead, tin, phosphorus, arsenic, antimony, iron, aluminum, alkalis, alkaline earths and ammonium and condensed sulfur and that organic matter soot from aromatics and Aliphatenverbrennung, condensed vapors and sprays from the Textile and leather industry and from the resin and polymer production and oil mist represent.

14. AC filter according to claims 1, 7, 11, 12 and 13, characterized in that the desublimation and / or condensation takes place by the action of colder gas in the filter.

15. AC filter for the separation of suspended solids from flowing gases according to claims 1, 7, 11 and 12, characterized in that the filter is part of a complex gas purification system and / or represents a protective function for redesigned measuring devices.

16. AC filter for the separation of suspended solids from flowing gases according to claims 1 '7, 11, 12 and15', characterized in that by means of the applied AC high voltage koro'naeinsa'zspannung at least 60% of the duration of each oscillation period is reached or exceeded ,