DD297077A5

DD297077A5 - Verfahren und vorrichtung zur reinigung von luft, rauchgasen oder aquivalenten

Info

Publication number: DD297077A5
Application number: DD90343544A
Authority: DD
Inventors: Veikko Ilmasti
Original assignee: ��@��@��Kk��
Priority date: 1989-08-25
Filing date: 1990-08-21
Publication date: 1992-01-02
Also published as: EP0424335A2; NZ234893A; PE16391A1; YU159690A; FI83481C; US6287368B1; FI893998A; ES2096582T3; EP0424335A3; IS3617A7; LV10932A; JPH0398614A; CN1049803A; BR9004201A; DZ1441A1; RO105765B1; ZA906755B; JP2505919B2; MY107109A; CA2023911C

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Luft, Abgasen oder aehnlichem, wobei die Luft, Abgase oder aehnliches in einen Schacht oder gleichartiges geleitet werden, worin die Luft, Abgase oder aehnliches ionisiert werden und dadurch die in der Luft, den Abgasen oder aehnlichem enthaltenen, geladenen Schmutzteilchen (7) durch eine oder mehrere Auffangflaechen (2) aufgrund eines Unterschieds im Ladungszustand angezogen werden, wodurch sich die Teilchen an der Flaeche absetzen. Die Luft, Abgase oder aehnliches werden mit Hilfe einer oder mehrerer zu einer Auffangflaeche gerichteter Ionisierungselektroden (5) ionisiert. Sowohl der Abstand zwischen Ionisierungselektrode oder dergleichen und der Auffangflaeche als auch der Unterschied zwischen den elektrischen Ladungszustaenden der Auffangflaeche und der geladenen Schmutzteilchen wird so eingestellt, dasz die Schmutzteilchen von einem Ionenstrahlbuendel, das im wesentlichen auf die Auffangflaeche gerichtet ist, getragen werden und sich auf dieser absetzen.

Description

Hierzu 4 Seiten Zeichnungen

Die Erfindung betrifft ein Vorfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung von Luft, Abgasen oder ähnlichem, wobei die Luft, Abgase oder ähnliches in einen Schacht oder gleichartiges geleitet werden, worin die Luft, Abgase oder ähnliches ionisiert werden und dadurch die in der Luft, den Abgasen oder ähnlichem enthaltenen, geladenen Schmutzteilchen durch eine oder mehrere Auffangfläche aufgrund eines Unterschieds im Ladungszustand angezogen werden, wodurch sich die Teilchen an der (den) Fläche(n) absetzen, und wobei die Luft, Abgase oder ähnliches mit Hilfe einer oder mehrerer zur Auffangfläche gerichteter lonisierungselektroden oder dergleichen ionisiert werden.

In der britischen Patentschrift 1238438 werden ein Vorfahren und eine Vorrichtung zur Entfernung von Staubteilchen aus der Luft In einem Tunnel vorgeschlagen. In dem in dieser Publikation dargestellten Verfahren ist der Tunnel mit Elektroden versehen, an

die eine Hochspannung angelegt wird. Die Elektroden laden die Teilchen In der sich im Tunnel befindenden Luft auf, indem siezwischen der Tunnelinnenwand und den Elektroden ein elektrisches Feld erzeugen. Dadurch werden die aufgeladenen

Staubteilchen von den Innenwänden des Tunnels angezogen. Für eine ausreichende Reinigung der Luft muß sie sehr stark

ionisiert werden, damit alle sich im Tunnel befindenden Teilchen aufgeladen werden und sich absetzen, wenn sie an die

Innenfläche des Tunnels gelangen. Weiterhin sind mehrere Elektroden und ein langer Tunnel erforderlich. Die SE-Anmeldung Patentschrift 8501858-8 enthält ein Verfahren zur Beseitigung bzw. Verringerung der SO_x- und NOy Emissionen. Gegenstand der Erfindung ist die Beseitigung der Nachteile der oben erwähnten Methoden. Das erfindungsgemäße Verfahren

zur Reinigung von Luft, Abgasen oder ähnlichem ist dadurch gekennzeic' net, daß sowohl der Abstand zwischen der

Ionisierungselektrode oder dergleichen und der Auffangfläche als auch aer Unterschied zwischen den elektrischen Ladungszuständen oder Auffangfläche und den geladenen Schmutzteilchen so eingestellt sind, daß die in der Luft, den Abgasen

oder ähnlichem vorhandenen Schmutzteilchen von einem im wesentlichen auf die Auffangfläche gerichteten Ionenstrahlgetragen werden und sich auf dieser absetzen.

Die vorzugsweisen Ausführungsformen der Erfindung sind in den weiteren Patentansprüchen dargestellt. Gegenüber den gegenwärtig verwendeten Verfahren besitzt die Erfindung folgende Vorteile: Wirkungsvolle Reinigung selbst in einem kurzen Schacht. Beträchliche Verringerung des Energiebedarfs Im Vergleich zu den

gegenwärtig gebräuchlichen Verfahren. Der Wartungsaufwand ist geringer, da die Auffangflächen einfach mit einem

Wasserstrahl abgewaschen werden können. Luft kann hinsichtlich der verschiedenen Teilchengrößen bis zu reinen Gasen hin gereinigt werden. Die Erfindung ermöglicht

eine Entfernung von Teilchen einer minimalen Größe von 0,005Mm und noch kleinor.

Im folgenden wird die Erfindung mit Hilfe von Beispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher

beschrieben. Hierbei zeigt

Fig. 1: die Reinigung von Luft in einem Schacht nach dem in der Erfindung benannten Verfahren. Fig. 2: auch die Reinigung von Luft in einem Korridor bzw. Schacht nach dem in der Erfindung benannten Verfahren. Fig.3: tin Reinigung einer als Auffangfläche dienenden Wand. Fig. 4: ein zur Luftreinigung verwendetes Rohr. Fig. S: ein zur Luftreinigungsverwendetes erweitertes Rohr. Fig. 6: ein spiralförmiges Rohr. Fig.8: eine Bauform für den Luftein- und -austritt.

Fig. 1 stellt einen Schacht mit den Seitenwänden 1 und 2, einer Decke 3 und einem Boden 4 dar. Die in ein Gebäude eingeleitete Frischluft bzw. die sich im Umlauf befindende Luft wird zur Beseitigung der Schmutzteilchen in den Schacht geleitet. Zum Zwecke der Reinigung wird die Luft mittels einer Ionisierungselektrode 5 ionisiert, die auf einer Halterung 6 montiert und über ein Kabel an eine, weiter unten beschriebene Spannungsversorgung angeschlossen ist. Die Ionisierungselektrode 5 ist auf die gegenüberliegende Seitenwand 2 gerichtet, die geerdet ist und als Teilchenauffangfläche dient. Die an der Ionisierungselektrode 5 anliegende Spannung in der Größenordnung von 10OkV bis 25OkV und der Abstand zwischen Ionisierungselektrode und Seitenwand sind so eingestellt, daß ein kegelförmiges lonenstrahlbündel bzw. kegelförmiger Ionenstrahl, wie durch din gestrichelten Linien dargestellt, erzeugt wird. Bei dieser Anordnung bewegen sich die (negativ) geladenen Schmutzteilchen 7 direkt auf die Seitenwand 2 zu und lagern sich infolge des Unterschieds in der elektrischen Ladung zwischen den Teilchen und der Wand auf dieser ab. Der Ionenstrahl kann nahe der Wand als ein kühler lonenstrom wahrgenommen werden. Der Abstand zwischen der Ionisierungselektrode und der Auffangwand liegt normalerweise zwischen 100mm und 1000mm.

Fig. 2 zeigt die Draufsicht auf einen Schacht mit den geerdeten Seitenwänden 8 und 9 und zwei, auf den Halterungen 12 und 13 montierten lonisierungsolektroden 10 und 11. Diese Anordnung ermöglicht eine wirkungsvollere Reinigung der Luft, da die erste Elektrode 10 ein kegelförmiges lonenstrahlbündel erzeugt, das die Schmutzteilchen 14 veranlaßt, sich zur Wand 8 zu bewegen und sich auf ihr abzusetzen, währe icl die zweite Elektrode 11 ein lonenstrahlbündel erzeugt, das die Schmutzteilchen 15 veranlaßt, sich zur entgegengesetzten Wand 9 zu bewegen, so daß die Luft über dem gesamten Querschnittsbereich des Schachtes wirkungsvoll gereinigt wird.

Fig. 3 zeigt die Säuberung der Auffangfläche 2 mit Hllreeines Wasserstrahls. Das Wasser wird durch eine Düse 16,zu der es über einen Schlauch 17 aus einem Behälter 18 geliefert wird, auf die Fläche gespritzt. Der Boden 19 des Schachtes ist V-förmig, damit sich das Wasser in der Mitte des Bodens sammelt, von wo aus es, beispielsweise in einen Abf'uß, weitergeleitet werden kann. Fig. 4 zeigt einen rohrförmigen Reinigungsschacht 20 mit den lonisierum. iselektroden 21. Der Schacht hat eine gekrümmte Form, damit c is Reinigungswasser durch die Austrittsöffnung 22, wie durch -i\e Pfeile angedeutet, abfließen kann. Fig. 5 zeigt einen rohrförmigen Reinigungsschacht 22, der mit einer Erweiterung 23 versehen ist, um den durchströmenden Luftstrom z-i verlangsamen, wobei die Wände des erweiterten Teils als Auffangflächen dienen. Der erweiterte Teil ist mit den lonirierungselektroden 24 und 25 versehen, die auf den Halterungen 26 md 27 an entgegengesetzten Wänden montiert sind. Die Schmutzteilchen 28 und 29 driften, wie bereits oben beschrieben, in Richtung der Auffr ngflächen. Bild 6 stellt ein spiralförmiges Rohr 30 mit den auf den Halterungen 33 und 34 montierten lonisierungselektroden 31 md 32 dar. Die Schmutzteilchen setzen sich auf der geerdeten Wand des Rohres 30 ab. Das zur Reinigung des spiralförmigen Ri hres verwendete Wasser tritt, wie durch die Pfeile angedeutet, am unteren Ende aus.

Fig.7 zeigt einen Schaltplan des Stromversorgungsteils, das eine Spannung an die lonisierungselektroden liefert. Das Gerät enthält die Hochspannungs- und Niederspannungsteile 37 und 38, die durch die Netzspannung Vi_n z. B. 220 V, gespeist werden. Die Hochspunnungs- und Niederspannui gsteile steuern einen Impulsbreitenmodulator 39. Der Ausgang des Impulsbreitenmodulators ist mit der Primärseite eines Hochspannungstransformators 40 verbunden, und der Transformatorausgang ist an eine Hochspannungskaskade 42 angeschlossen, deren Ausgangsspannung V₀₁₁, an den lonisierungselektroden liegt. Die Netzspannung speist euch das Netzteil 43 eines Mikroprozessors 42. An den Mikroprozessor

sind Sensoren für den lonlsierungsstrom, die Schachttemperatur und -feuchtigkeit und für ein Solenoid angeschlossen, das das

Spritzen von Waschwasser durch die Düse regelt. Die Sensoren geben ein Alarmzeichen In Form eines Lichtsignals in einem Alarmgerät 44 und auch eh Sperrsignal zum Modulator, wodurch die Spannungsversorgung unterbunden wird. Die Ausgangsspannung V₀Ut wird mit Hilfe des Reglers 45 eingestellt. Fig. 8 zeigt einen rohrförmigen Schacht 37 für die Luftaufnahme, der mit einer Ionisierungselektrode 38 in der

obenbeschriebenen Weise versehen ist. Der Reinigungsschacht 37 ist vrn einem Luftaustrittsschacht 39 umgeben, so daß das

Strukturprinzip dem eines Wärmeaustauschers ähnelt. Für einen Fachmann auf diesem Gebiet ist οε offensichtlich, daß die verschiedenen erfindungsgemäßen Ausführungsformen

nicht nur auf die oben beschriebenen Beispiele beschränkt sind, sondern daß sie innerhalb des Bereichs der folgenden

Patentansprüche verändert werden können. Anstelle geerdeter Auffangflächen ist es auch möglich, solche einzusetzen, die in Beziehung zu den Ionen eine Ladung mit entgegengesetztem Vorzeichen haben.

Claims

1. Verfahren zur Reinigung von Luft, Abgasen oder ähnlichem, wobei die Luft, Abgase oder ähnliches in einen Schacht oder gleichartiges geleitet werden, worin die Luft, Abgase oder ähnliches ionisiert werden und dadurch die in der Luft, den Abgasen oder ähnlichem enthaltenen, geladenen Schmutzteilchen (7,14,15,28,29,35,36) durch eine oder mehrere Auffangflächen (2,8,9,20,23, 30,37) aufgrund eines Unterschieds im Ladungszustand angezogen werden, wodurch sich dio Teilchen an der Flächen absetzen, und wobei die Luft, Abgase oder ähnliches mit Hilfe einer oder mehrerer zur Auffangfläche gerichteter lonisierungselektroden (5,10,11,21,24,25,31,32,38) oder dergleichen ionisiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Abstand zwischen der Ionisierungselektrode oder dergleichen und der Auffangfläche als auch der Unterschied zwischen den elektrischen Ladungszuständen der Auffangfläche und der geladenen Schmutzteilchen so eingestellt sind, daß die Schmutzteilchen von einem im wesentlichen auf die Auffangfläche gerichteten Ionenstrahl getragen werden und sich auf dieser absetzen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände des Schachts als Auffangflächen dienen.

3. Vorrichtung für das Verfahren nach Anspruch 1 zur Reinigung von Luft, Abgasen oder ähnlichem, die einen Schacht oder dergleichen, in den die Luft, Abgase oder ähnliches geleitet werden, und ein oder mehrere lonisierungselementefürdie Ionisierung der Luft, Abgase oderähnliches enthält, wobei der Schacht oder dergleichen mit einer oder mehreren Auffangflächen (2,8,9,20,23,30,37) versehen ist, die die Schmutzteilchen (7,14,15,28,29,35,36) aufgrund des Unterschieds der elektrischen Ladung zur Luft, zu den Abgasen oder ähnlichem hin anziehen, so daß sich die Teilchen auf dieser (diesen) Fläche(n) absetzen, und das ionisierende Element eine auf die Auffangfläche (5,10,11,21,24,25,41,32,38) gerichtete Ionisierungselektrode ist und zur Ionisierung der Luft, Abgase c der ähnlichem eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Abstand zwischen Ionisierungselektrode oder dergleichen und der Auffangfläche als auch der Unterschied zwischen den elektrischen Ladungszuständen der Auffangfläche und der geladenen Schmutzteilchen so eingestellt wird, daß die Schmutzteilchen von einem lonenstrahlbündel, das im wesentlichen auf die Auffangfläche gerichtet ist, getragen werden und sich auf dieser absetzen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Reinigungsvorrichtung (16 bis 18) zur Reinigung der Auffangfläche versehen ist.

5. Vorrichtung nach Ar^ruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schacht 20 so aufgebaut ist, daß die Reinigungsflüssigkeit, z. B. Wasser, durch eine Austrittsöffnung (22) oder dergleichen aus dem Schacht ausfließen kann.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schacht mit einer Erweiterung (23) versehen ist, die den durchfließenden Strom der Luft, Abgase oder ähnliches verlangsamt, wobei der erweiterte Teil mit einer oder mehreren lonisierungselektroden versehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schacht 30 mindestens teilweise spiralförmig ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungsschacht (37) innerhalb des Luftaustrittsschachts (39) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel (37 bis 41) zur Erzeugung einer, die Ionisierungselektrode oder dergleichen speisende Hochspannung enthält.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Überwachungsgerät (42) zur Unterbrechung der Leistungsversorgung enthält, wenn die Luftfeuchte, Temperatur oder dor Strom der Ionisierungselektrode oder dergleichen außerhalb des zulässigen Bereichs liegt.