DD274364A1

DD274364A1 - Verfahren und vorrichtung zur voraufladung und/oder abscheidung fester und/oder fluessiger partikel aus stroemenden gasen im diffusor und/oder konfusor von elektroabscheidern

Info

Publication number: DD274364A1
Application number: DD31833288A
Authority: DD
Inventors: Kristian Schroeter; Guenter Mueller; Malies May; Holger Foedisch
Original assignee: Entstaubungs Und Industrieanla
Priority date: 1988-07-27
Filing date: 1988-07-27
Publication date: 1989-12-20
Also published as: DD274364B3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erhoehung der Abscheideleistung von Elektroabscheidern zur Reinigung von industriellen Abgasen, die mit festen und/oder fluessigen Partikeln beladen sind. Ziel der Erfindung ist es, durch bessere Ausnutzung des umbauten Raumes die vorstehenden Nachteile zu beseitigen und die Abscheideleistung zu erhoehen. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die beschriebenen Maengel zu beseitigen und eine wirksame Nutzung der Vorteile einer zusaetzlichen Aufladung und Abscheidung der festen und/oder fluessigen Partikel im Diffusor und im Konfusor von Elektroabscheidern zu ermoeglichen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass an das im Diffusor zwischen den geerdeten Lochblechen installierte Spruehsystem negative oder positive Hochspannung angelegt wird. Die zu verwendente Polaritaet richtet sich dabei insbesondere nach den vorliegenden Staub-Gas-Eigenschaften. Die Staubteilchen werden aufgeladen und teilweise bereits im Diffusor elektrisch abgeschieden. Der Rest des Staubes gelangt mit der entsprechenden Ladung in die konventionellen, mit negativer Hochspannung arbeitenden Abscheiderfelder.

Description

Hierzu 4 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erhöhung der Abscheideleistung von Elektroabscheidern zur Reinigung von industriellen Abgasen, die mit festen und/oder flüssigen Partikeln beladen sind.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Konventionelle Plattenelektroabscheider bestehen aus in einem Gehäuse angeordneten parallelen Niederschlagselektrodenreihen mit dazwischen angeordneten Sprühelektroden sowie deren Abreinigungsvorrichtungen.

In dem dem Gehäuse vorgeschalteten Diffusor sind zur gleichmäßigen Verteilung des Gasstromes üb6r den gesamten Querschnitt Gasverteilungsbleche in Form von einfachen Lochblechen oder Klappenlochbiechen angeordnet.

Über einen dem Gehäuse nachgeschalteten Konfusor der in der Regel ohne Einbauten ausgeführt wird, wird der gereinigte Gasstrom wieder auf den Gaskanalquerschnitt verengt jnd abgeleitet Die für die Aufladung der Staubteilchen erforderliche Ladungsträgererzeugung erfolgt in industriellen Elektroabscheidern durch an den Sprühelektroden anliegende Hochspannung negativer Polarität.

Im DD-WP 234802 sowie in den JP-PS 60-166051 und 60- 33841 werden Verfahren und Vorrichtungen beschrieben, die den vom Diffusor und Konfusor umschlossenen Raum zusätzlich zur Aufladung und Abscheidung des Staubes nutzen.

Dies wird gelöst, indem im Diffusor zwischen den Gasverteilungsblechen Sprühelektroden angeordnet werden, an die negative Hochspannung angelegt wird.

Äquivalente Anordnungen werden im Konfusor zur Abscheidung des wieder aufgewirbelten und/oder nicht abgeschiedenen Staubes eingebaut.

Die Vorteile der in den genannten Patenten enthaltenen besseren Raumausnutzung und der damit verbundenen höheren Abscheideleistung, werden durch folgende Nachteile nicht voll genutzt:

- Die Rohrrahmen, in denen die Sprühelektroden eingespannt üind, überdecken nicht den gesamten Strömungsquerschnitt im Diffusor und im Konfusor. Auf Grund der erforderlichen Sicherheitsabstände wird im Randstreifen rings um den Rohn ahmen keine Koronaentladung erreicht. Die Sicherheitsabstände werden umso mehr wirksnm, je größer der Abstand der Sprühelektroden von den Gasverteilungsblcchen und je kleiner der Strömungsquerschnitt ist.

- Die Durchschlagspannung im Diffusor wird durch die Verwendung von Klappenlochblechen herabgesetzt.

- Bei den einzeln aufgehängten Sprührahmen besteht die Gefahr des Pendeins.

- Mit der durchgehend gleichen Polarität der Hochspannung im Diffusor, in den nachfolgenden elektrischen Feldern und im Konfusor, kann die maximale Abscheideleistung nicht erreicht werden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, durch bessere Ausnutzung des umbauten Raumes dio vorstehenden Nachteile zu beseitigen und die Abscheideleistung zu erhöhen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die beschriebenen Mängel zu beseitigen und eine wirksame Nutzung dor Vorteile einer zusätzlichen Aufladung und Abscheidung der festen und/oder flüssigen Partikel im Diffusor und im Konfusor von Elektroabscheidern zu ermöglichen.

Erfinüungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß an das im Diffusor zwischen den geerdeten Lochblechen installierte Sprühsystem negative oder positive Hochspannung angelegt wird. Die zu verwendente Polar ität richtet sich dabei insbesondere nach den vorliegenden Staub-Gas-Eigenschaften.

Die Staubteilchen werden aufgeladen und teilweise bereits im Diffusor elektrisch abgeschieden. Der Rest des Staubes gelangt mit der entsprechenden Ladung in die konventionellen, mit negativer Hochspannung arbeitenden Absrheiderfelder.

Da die negativen Gasionen im Fall positiver Vorladung der Staubteilchen und auf Grund des erhöhten Potentialunterschiedes zwischen den Staubteilcnen und der an der Sprühelektrode anliegenden Spannung, in erheblich vergrößerter Anzahl gebildet werden und mit größerer Geschwindigkeit auf die Staubteilchen aufprallen, wird die Maximalladung in kürzerer Zeit und zu einem höheren Betrag erreicht, wodurch die Abscheidung verbessert wird. Die wesentlich schnelleren Gasionen verhindern, daß die unbeweglicheren, positiv geladenen Staubteilchen in Richtung Sprühelektrode vandern und sich dort ablagern.

Im Fall negativer Vorladung der Staubteilchen wird die Maximalladung durch weiterer, Beschüß mit negativen Gasionen ebenfalls in kürzerer Zeit als bei ungeladenen Teilchen erreicht.

Bei mehrstufigen Abscheidern kann es in Abhängigkeit von den Staub-Gas-Bedingungen vorteilhaft sei i, die erste und/oder weitere Abscheidorstufen an positive Hochspannung zu legen. Insbesondere bei hochohmigen Stäuben kann es bei wechselnder Polarität irs den einzelnen Abscheiderstufen zu einer Abschwächung des Spannungsabfalls in der Staubschicht an der Niederschlagselektrode kommen und Rücksprühen vermieden werden. Der Konfusor wird äquivalent zum Diffuser mit Lochblechen und Sprührahmen senkrecht zum Gasstrom ausgerüstet. Die Polarität der in den Konfusor eingespeisten Hochspannung richtet sich ebenfalls nach den Staubeigenschaften. Die volle Wirkung des Verfahrens wird dann erreicht, wenn der gesamte Querschnitt des Diffusors und des Konfusors im Bereich der Sprührahmen von der Koronaaufladung überstrichen wird, so daß auch die Staubteilchen, die die Randzonen passieren, aufgeladen werden.

Dies kann dadurch erreicht werden, daß der Rahmen, in dem die Sprühelektroden eingespannt sind, selbst mit Sprühspitzen versehen wird, wodurch zusätzlich ein Koronafeld seitlich, oberhalb und unterhalb des Sprührahmens aufgebaut wird.

Die Lochbleche im Diffusor und Konfusor werden als einfache Rund- oder rechteckige Lochbleche ausgeführt. Auf Grund der strömungsvergleichmäßigenden Wirkung des elektrischen Windes, sind keine negativen Auswirkungen auf die Gasverteilung zu erwarten. Zur Vermeidung. les Pendeins einzeln abgetragener Sprührahmen sind die im Diffusor und im Konfusor hintereinander angeordneten Sprührahmen untereinander starr verbunden. Die Verbindungselemente werden an solchen Stellen durch die geerdeten Lochbleche geführt, an denen die Gasgeschwindigkeit in der betreffenden Querschnittsebene ein Minima m aufweist, wobei vermieden wird, daß zwei Durchführungen in Gasrichtung an gleicher Stelle des Querschnittes liegen.

Auf diese Weise wird die Gasverteilung nicht negativ beeinflußt. Durch Abrundung der Ränder der Durchführungen und Ummantelung der Verbindungselemente mit Quarzrohron im Bereich der Durchführungen wird der Durchmesser der Durchführungen klein gehalten, ohne daß Überschläge auftreten.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines Beispieles näher erläutert werden. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: Schnitt durch einen Diffusor mit eingebauter erfindungsgemäßer Lösung; Fig.2: Schnitt durch einen Konfusor mit eingebauter erfindungsgemäßer Lösung; Fig.3: Diffusorquerschnitt;

Fig.4: Durchführung eines Verbindungselementes zwischen zwei Sprührahmen durch ein Gasverteilungsblech.

Im Diffusor 1 und im Konfusor 2 sind jeweils zwischen den Gasverteilungsblechen 3 Sprührahmen 4 angeordnet. Diese Sprührahmen 4 werden über auf der Decke des Diffusors 1 beziehungsweise des Konfusors 2 installierte Stützisolatoren 5 abgetragen und an Hochspannung, deren Polarität sowohl positiv als auch negativ sein kann, angeschlossen. Die Gasverteilungsbleche 3 sind oben am Diffusor 1 beziehungsweise am Konfusor 2 befestigt und unten untereinander mittels Klopfstange 6 verbunden. Zur Vorhinderung des Pendeins der Sprührahmen 4 und zur Übertragung der Abreinigungsenergien werden die Sprührahmen 4 untereinander mittels Verbindungselemente 7, die durch die Gasverteilungsbleche 3 elektrisch isoliert hindurchgeführt v/erden, verbunden.

Die elektrische Isolierung erfolgt, wie in Figur 4 dargestellt, durch über die Verbindungsstäbe 7.1 gezogene und vorzugsweise aus Quarz bestehende Isolierrohre 7.2 und durch Abrunden der Kanten 3.1 der in den Gasverteilungsblechen 3 angeordneten Durchführungsöffnungen 3.2. Im Beispiel wird dies durch ein der Gestalt der Durchführungsöffnung 3.2 angepaßtes und auf die Kante 3.1 geschweißtes Rohr 3.3 realisiert.

Diese Verbindungselemente 7 sind einander so angeordnet, daß sie immer in Zonen geringer Gasgeschwindigkeit und nie zwei in der gleichen Strömungsebene liegen.

Der mit festen und/oder flüssigen Partikeln beladene Gasstrum tritt in den Diffusor 1 ein und trifft auf das erste Gasverteilungsblech 3 auf, wird grob verteilt und nach dem Durchströmen desselben werden die Partikel am folgenden Sprührahmen 4 elektrisch aufgeladen. Auf Grund des elektrischen Feldes und des folgenden geerdeten Gasverteilungsbleches wird ein Teil der Partikel an diesem Gasverteilungsblech 3 abgeschieden beziehungsweise durchströmt dasselbe bei weiterer Vergloichmäßigung mit einer gewissen Vorladung. Dieser Vorgang wiederholt sich entsprechend der im Diffusor angeordneten Anzahl der Kombination Gasverteilungsblech 3 und Sprührahmen 4 bis zum Eintritt in das erste Kraftfeld des Abscheiders. Beim Austritt des gereinigten, jedoch mit einem Reststaubgehalt boladenen Gasstromes aus dem letzten Kraftfeld des Abscheiders in den Konfusor, läuft der gleiche Prozeß noch einmal ab, wobei die Gasverteilungsbleche 3 den Gasstrom jedoch nicht mehr vergleichmäßigen müssen, sondern nur noch als zusätzliche Abscheidefläche wirksam werden. Auf Grund des strömungsvergleichmäßigenden Charakters des elektrischen Windes können die üblicherweise zwischen den Gasverteilungsblechen 3 angeordneten Strömungsleitbleche entfallen. Mittels der angeordneten Klopfung 8 können die Sprührahmen 4 abgereinigt werden, wobei die Klopfintervalh über die Verbindungselemente 7 auf alle Sprührahmen 3 verteilt werden. Die Klopfung der Gasverteilungsbleche 3 erfolgt über Klopfstange 6.

Claims

1. Verfahren zur Voraufladung und/oder Abscheidung fester und/oder flüssiger Partikel aus strömenden Gasen im Diffusor und/oder im Konfusor von Elektroabscheider^ dadurch gekennzeichnet, daß die in den Diffusor (1) des Elektroabscheider eintretenden festen urd/oder flüssigen Partikel in Abhängigkeit ihrer Eigenschaften durch Hochspannung positiver oder negativer Polarität aufgeladen und teilweise abgeschieden werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Konfusor (2) gelangende Reststaub durch ein positives oder negatives Hochspannungsfeld im Konfusor (2) abgeschieden wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die erste und/oder weiteren Stufen des Abscheiders positive Hochspannung angelegt wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der Sprührahmen (4) sowohl mittig, als auch mit unterschiedlichen Abst?«iden zwischen zwei benachbarten Gasverteüungsblechen (3) erfolgen kann wobei die Sprühelektroden (4.2) sowohl beidseitig als auch einseitig in Richtung des größeren Sprühabstandes mit Sprühspitzen (4.1) versehen werden können.

5. Vorrichtung zur Voraufladung und Abscheidung fester und/oder flüssiger Partikel aus Gas-Staub-Gemischen im Diffusor und/oder Konfusor von Elektroabscheidern, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Diffusor (1) und/oder Konfusor (2) angeordneten und geerdeten Gasverteilungsbleche (3) gleichzeitig als Niederschlagselektroden genutzt werden und daß an den zwischen den Gasverteilungsblechen (3) installierten Sprührahmen (4) Sprühspitzen (4.1), die auf die Wände des Diffusors (1) beziehungsweise des Konfusors (2) gerichtet werden, angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasverteilungsbleche (3) als einfache Lochbleche ausgeführt sind.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprührahmen (4) im Diffusor (1) beziehungsweise im Konfursor (2), durch elektrisch isolierte Verbindungselemente (7), durch die Gasverteilungsbleche (3) hindurch, wobei deren Kanten (31) an den Durchführungsöffnungen (3.2) abgerundet sind, untereinander verbunden werden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (7) an Stellen geringer Gasgeschwindigkeit angeordnet werden, wobei in der Strömungsebene jeweils nur eine Verbindung liegt.