DE1002292B

DE1002292B - Device for cleaning and / or treating gases

Info

Publication number: DE1002292B
Application number: DEK27206A
Authority: DE
Inventors: Albert Haeberle; Fritz Dittmer
Original assignee: Heinrich Koppers GmbH
Current assignee: Heinrich Koppers GmbH
Priority date: 1955-10-27
Filing date: 1955-10-27
Publication date: 1957-02-14

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Reinigung und/oder Behandlung von Gasen mittels selbständiger Druckenladungen, durch die das zu behandelnde Gas hindurchgeführt wird.The invention relates to a device for cleaning and / or treatment of gases by means of independent Pressure charges through which the gas to be treated is passed.

Es ist bekannt, Schwebestoffe, wie Staub oder Nebel, aus Gasen dadurch zu entfernen, daß man das Gas durch eine elektrische Büschelentladung (Koronaentladung) führt und die im Bereich dieser Ladung elektrisch aufgeladenen Schwebeteilchen an einer geerdeten Gegenelektrode abscheidet. Mit einer solchen Einrichtung lassen sich die Schwebeteildhen weitgehend aus dem Gas entfernen. Damit ist aber sehr häufig noch nicht ein ausreichender Reinheitsgrad des Gases erreicht, insbesondere wenn es sich um die Reinigung von Kohlendestillationsgasen handelt, die Stickoxyd enthalten. Werden solche Gase durch längere Leitungen gefördert, so spielen sich zwischen dem Stickoxyd und anderen Bestandteilen des Gases, insbesondere ungesättigten Verbindungen, Reaktionen ab, die zu harzartigen klebrigen Verbindungen führen. Diese setzen sich in den Rohrleitungen, insbesondere den Regelorganen, Ventilen und Meßgeräten ab und rufen auf diese Weise unter Umständen erhebliche Betriebsstörungen hervor.It is known to remove suspended matter, such as dust or mist, from gases by using the Gas leads through an electric brush discharge (corona discharge) and which is in the area of this charge Electrically charged suspended particles are deposited on a grounded counter electrode. With such a Facility, the suspended particles can largely be removed from the gas. But that's a lot often a sufficient degree of purity of the gas has not yet been achieved, especially when it comes to the Purification of coal distillation gases that contain nitrogen oxide. Are such gases through longer Lines promoted, so play between the nitrogen oxide and other components of the gas, in particular unsaturated compounds, reactions that lead to resinous sticky compounds. These settle in the pipelines, in particular the control elements, valves and measuring devices and in this way may cause significant operational disruptions.

Die Sprühentladung, die, wie im vorstehenden ausgeführt, zur Abscheidung von Schwebeteilchen dient, ist zur Umwandlung des im Gas enthaltenden Stickoxyds in Stickstoffdioxyd nur in sehr begrenztem Umfange geeignet. Es findet zwar, wie festgestellt werden konnte, auch in einer Sprülhentladung eine teilweise Oxydation des Stickoxydes zu Stickstoffdioxyd statt, jedoch konnte man bei Sprühentladungen nur eine etwa 50- bis 60%ige Stickoxydbeseitigung erreichen und auch das nur, wenn der ursprüngliche Stickoxydgehalt des Gases vergleichsweise klein ist, z. B. 1 ecm Stickoxyd je cbm Gas und weniger.The spray discharge, which, as explained above, serves to separate suspended particles, is only very limited in converting the nitrogen oxide contained in the gas into nitrogen dioxide Extensive suitable. As could be determined, it does find one in a spray discharge as well partial oxidation of the nitric oxide to nitrogen dioxide took place, but it was possible with spray discharges only achieve about 50 to 60% nitrogen oxide removal and only if the original one The nitrogen oxide content of the gas is comparatively small, z. B. 1 ecm of nitrogen oxide per cbm of gas and less.

Man hat deshalb schon vorgeschlagen, das Stickoxyd nachträglich aus dem Gas in einer gesonderten Einrichtung dadurch zu entfernen, daß man das Gas durch eine Büschelentladung geführt hat, in der eine nahezu vollständige Oxydation des Stickoxydes zu Stickstoffdioxyd erreicht wird. Das Stickstoffdioxyd kann dann aus dem Gas mit verhältnismäßig einfachen Mitteln, z. B. durch eine Wasserwäsche, entfernt werden.It has therefore already been proposed to subsequently remove the nitrogen oxide from the gas in a separate one To remove the device in that one has passed the gas through a brush discharge, in one almost complete oxidation of the nitrogen oxide to nitrogen dioxide is achieved. The nitrogen dioxide can then from the gas with relatively simple means, such. B. by a water wash removed will.

Elektrische Gasreinigungseinrichtungen, gleichgültig ob sie der Entfernung von Schwebeteilchen oder der Umwandlung von Stickoxyd dienen, sind verhältnismäßig große und teure Einrichtungen, so daß das Bedürfnis besteht, diese Einrichtungen zu verbilligen.Electric gas cleaning equipment, indifferent whether they are used to remove suspended particles or to convert nitric oxide are proportionate large and expensive facilities so that there is a need to make these facilities cheaper.

Die Erfindung hilft diesem Bedürfnis der Technik dadurch ab, daß die Einrichtung zur Reinigung bzw. Behandlung von Gasen mittels selbständiger elektrischer Entladungen so ausgeführt wird, daß im Zuge Einrichtung zur Reinigung
und/oder Behandlung von GasenThe invention remedies this need of technology in that the device for cleaning or treating gases by means of independent electrical discharges is designed so that in the course of the device for cleaning
and / or treatment of gases

Anmelder;
Heinrich KoppersApplicant;
Heinrich Koppers

Gesellschaft mit beschränkter Haftung,
Essen, Moltkestr. 29Company with limited liability,
Essen, Moltkestr. 29

Albert Häberle, Essen-Werden,Albert Häberle, Eating,

und Fritz Dittmer, Essen,
sind als Erfinder genannt wordenand Fritz Dittmer, Essen,
have been named as inventors

des Gasweges eine Vorrichtung zur Erzeugung einer stillen elektrischen Entladung (Glimmentladung) und eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Büschelentladung (Koronaentladung) derart hintereinander angeordnet sind, daß das Gas nach seinem Eintritt in die Behandlungseinrichtung zunächst einer Behandlung zur hauptsächlichen Abscheidung von Schwebestoffen (Staub, Nebel od. dgl.) und anschließend einer Behandlung zur hauptsächlichen Umwandlung von Stickoxyd in Stickstoffdioxyd und gegebenenfalls zur Durchführung anderer chemischer Reaktionen unterliegt. of the gas path a device for generating a silent electrical discharge (glow discharge) and a device for generating a brush discharge (corona discharge) one after the other are arranged that the gas, after its entry into the treatment device, first undergoes a treatment for the main separation of suspended matter (dust, mist or the like) and then one Treatment for the main conversion of nitric oxide into nitrogen dioxide and, if necessary, for Performing other chemical reactions is subject.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß man die für die elekirischen Entladungen benötigten Spannungen getrennt voneinander, jedoch über denselben Isolator in die Behandlungseinrichtung einführt.A particularly advantageous embodiment of the invention is that one for the electrical Discharges require voltages separately from one another, but via the same insulator into the Introduces treatment facility.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn man die Sprüh- bzw. Glimmentladungsvorrichtung gemäß einem weiteren Vorschlag so ausbildet, daß das Gas erst durch ein stark inhomogenes Sprühfeld und dann durch ein im wesentlichen homogenes Feld großer Feldstärke strömt, ehe es in den Bereich der Büschelentladung gelangt, wo die Umwandlung des Stickoxydes in Stickstoffdioxyd stattfindet. Die letztere Ausführungsform ist deshalb von besonderer Bedeutung, weil ein störungsfreier Betrieb der Büscihelentladung insbesondere dann gewährleistet ist, wenn das Gas sehr weitgehend auch von feinsten Schwebeteilchen, insbesondere auch jenen unter 2 μ, befreit ist. Ist der Anteil des Gases an Schwebeteilchen noch zu groß, so treten im Bereich der Büschelentladung leicht an der geerdeten Gegenelektrode Ansätze auf, die sich möglicherweise aus den in der Büschelentladung ge-It is particularly advantageous if the spray or glow discharge device according to FIG another proposal so that the gas first through a highly inhomogeneous spray field and then flows through an essentially homogeneous field of great field strength before it enters the area of the brush discharge where the conversion of nitrogen oxide into nitrogen dioxide takes place. The latter Embodiment is of particular importance because a trouble-free operation of the Büscihelentladen this is particularly guaranteed when the gas is largely composed of the finest suspended particles, especially those under 2 μ, is exempt. Is the proportion of the gas in suspended particles still too high? large, approaches easily occur in the area of the brush discharge at the grounded counter electrode, which are possibly from the unloading of the tufts

509 7TO/359509 7TO / 359

bildeten Verbindungen und feinsten Seihwebeteilchen bilden und die Feldverhältnisse im Bereich der Büschelentladung unter Umständen so stark verändern, daß eine kontrollierte Büschelentladung nicht mehr möglich ist. ■formed compounds and the finest particles of silk weave and change the field conditions in the area of the brush discharge to such an extent that that a controlled discharge of tufts is no longer possible. ■

Es ist zweckmäßig, daß die elektrische Spannung für die Glimmentladung und die für die Büschelentladung durch getrennte Leitungen an entsprechenden Vorrichtungen zugeführt wird, selbst dann, wenn durch eine zweckmäßige Ausbildung der Entladungsvorrichtungen für beide Felder die gleiche absolute Spannung verwendet werden kann. Man !hat es dann in der Hand, gegebenenfalls die eine oder andere Spannung nodh nachträglich zu regulieren, wenn der praktische Betrieb dies erforderlich machen sollte. Die Spannung für beide Entladungsvorrichtungen kann in jedem Fall einem einzigen Hochspannungstransformator entnommen werden. Gegebenenfalls werden an dem Hochspannungstransformator mehrere Anzapfungen vorgesehen, so daß man die eine oder andere Spannung innerhalb gewisser Grenzen variieren kann.It is useful that the electrical voltage for the glow discharge and that for the brush discharge is fed through separate lines to appropriate devices, even if the same absolute value for both fields through a suitable design of the discharge devices Voltage can be used. You have it in your hand, if necessary one or the other The voltage should not be adjusted later if practical operation should make this necessary. the Voltage for both discharge devices can in each case a single high voltage transformer can be removed. If necessary, there are several taps on the high-voltage transformer provided so that one or the other voltage can be varied within certain limits can.

In der Zeichnung ist die erfindungsgemäße Einrichtung in einer Ausführungsform schematisch dargestellt. Die Einrichtung besteht aus einem metallisch geerdeten Gehäuse 1, welches einen Gaseinlaß 2 und einen Gasauslaß 3 aufweist. Auf dem Deckel 4 des Gehäuses ist der Isolator 5 angeordnet, durch den die spannungsführenden Leitungen in die Behandlungseinrichtung eingeführt werden. Das durch die Lei- tung 2 einströmende Gas gelangt zunächst in den Bereich der Sprühdrähte 6, an denen über die Sammelschiene 7 und die zentrale Leitung 8 eine elektrische Spannung von beispielsweise SOOOOVoIt angelegt wird. In dem stark inhomogenen Sprühfeld, welches sich im Bereich zwischen den Sprühdrähten 6 und den geerdeten Gegenelektroden 9 ausbildet, werden die Schwebeteilchen des Gases aufgeladen, zur Gegenelektrode 9 gezogen und dort abgeschieden. Die sehr feinen Schwebeteilchen gelangen jedoch bei einer bestimmten Gasgeschwindigkeit noch nicht bis zu den Gegenelektroden 9 und würden normalerweise im Gas verbleiben. Deshalb ist im Anschluß an das inhomogene Sprühfeld ein homogenes Feld 10 großer Feldstärke vorgesehen, in welchem auch die sehr feinen Schwebeteilchen an der Gegenelektrode 9 abgeschieden werden. Das homogene Feld 10 kommt dadurch zustande, daß der Sprühdräht 6 sozusagen auf ein Vielfaches seiner normalen Dicke erweitert ist, so daß er etwa die mit 11 bezeichnete Form annimmt, d. h. einen nur wenig kleineren Krümmungsradius hat als die Gegenelektrode 9. Bildet man die Gegenelektrode 9 nicht als rohrförmige, sondern als Plattenelektrode aus, so wird auch die Elektrode 11 in entsprechender Weise eben ausgeführt.In the drawing, the device according to the invention is shown schematically in one embodiment. The device consists of a metallically earthed housing 1 which has a gas inlet 2 and a gas outlet 3. The insulator 5, through which the voltage-carrying lines are introduced into the treatment device, is arranged on the cover 4 of the housing. The gas flowing in through the line 2 first reaches the area of the spray wires 6, to which an electrical voltage of, for example, SOOOOVOIt is applied via the busbar 7 and the central line 8. In the highly inhomogeneous spray field, which forms in the area between the spray wires 6 and the grounded counter-electrodes 9, the suspended particles of the gas are charged, drawn to the counter-electrode 9 and deposited there. However, the very fine suspended particles do not yet reach the counter electrodes 9 at a certain gas velocity and would normally remain in the gas. Therefore, following the inhomogeneous spray field, a homogeneous field 10 with a high field strength is provided, in which the very fine suspended particles are also deposited on the counter electrode 9. The homogeneous field 10 arises from the fact that the spray wire 6 is expanded, so to speak, to a multiple of its normal thickness, so that it approximately assumes the shape indicated by 11, i.e. has an only slightly smaller radius of curvature than the counter electrode 9 not as a tubular but as a plate electrode, the electrode 11 is also designed in a corresponding manner.

Das auf diese Weise weitgehend auch von den feinen Schwebeteilchen befreite Gas gelangt anschließend in den Bereich der Sprühentladung 12. Die spannungsführende Elektrode der Sprühentladung besteht aus einem metallischen Zylinder 13, auf welchem in gewissen Abständen ringförmige Scheiben 14 angeordnet sind, deren Rand in einer Schneide ausläuft, an der die Büschekntladung 15 ansetzt. Der Metallzylinder erhält elektrische Spannung über die Sammelschiene 16 und den Metallzylinder 17., der gegen die elektrische Leitung 8 durch einen Isolierzylinder 19 isoliert ist. Die Ausbildung der Büschelentladungseinrichtung ist nicht an die hier dargestellte Ausfülhrungsform. gebunden.The gas, which has largely been freed from the fine suspended particles in this way, then enters the area of the spray discharge 12. The live electrode of the spray discharge consists of a metallic cylinder 13 on which annular disks 14 are arranged at certain intervals are, the edge of which terminates in a cutting edge on which the bush discharge 15 attaches. The metal cylinder receives electrical voltage across the busbar 16 and the metal cylinder 17, which against the electrical line 8 is insulated by an insulating cylinder 19. The formation of the tuft discharge device is not to the embodiment shown here. bound.

Das auf diese Weise von den Schwebeteilchen und dem Stickoxyd befreite Gas verläßt die Einrichtung durch die Abzugsleitung 3.The gas freed from suspended particles and nitrogen oxide in this way leaves the device through the exhaust pipe 3.

Claims

PATENT CLAIMS;

1. Device for cleaning and / or treatment of gases by means of independent electrical Discharges through which the gas to be treated is passed, characterized in that im In the course of the gas path, a device for generating a silent electrical discharge (Glow discharge) and a device for generating a Büsdhel discharge (corona discharge) are arranged one behind the other that the gas after its entry into the treatment device initially a treatment for the main Separation of suspended matter (dust, mist or the like) and subsequent treatment for the main conversion of nitric oxide into nitrogen dioxide and optionally to carry out other chemical reactions.

2. Device according to claim 1, characterized in that the electrical discharges required voltages separately from each other, but via the same insulator in the treatment unit to be introduced.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the of the to be treated Gas first flowing through the glow discharge device is designed so that the gas only through a highly inhomogeneous spray field and then through an essentially homogeneous field of great field strength flows before it reaches the area of the tuft discharge.

1 sheet of drawings