DE102009049996A1 - Method for removing dust deposit in treatment device, particularly catalytic converter or heat exchanger, involves impinging portion of surface area of treatment device with current for cleaning dust deposits - Google Patents

Method for removing dust deposit in treatment device, particularly catalytic converter or heat exchanger, involves impinging portion of surface area of treatment device with current for cleaning dust deposits Download PDF

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Abstract

The method involves impinging a portion of the surface area of the treatment device with current for cleaning the dust deposits. The surface area is in contact with the dust-containing exhaust gas. The current impingement takes place in the form of an impulse current (9) which is generated with impulse duration of one microsecond and a maximum of five milliseconds and current intensity of 1 ampere to 40 ampere. The impulse current is generated with a damped, aperiodic impulse form. An independent claim is also included for a method for executing the dust deposit removing method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abreinigung von Staubablagerungen in einer von einem staubhaltigen Abgas durchströmten Behandlungseinrichtung. Die Behandlungseinrichtung kann dabei beispielsweise durch einen Abgaskatalysator oder einen Wärmetauscher gebildet werden.The invention relates to a method and a device for cleaning dust deposits in a treatment device through which a dust-laden exhaust gas flows. The treatment device can be formed, for example, by an exhaust gas catalytic converter or a heat exchanger.

Das SCR-Verfahren zur NOx-Minderung erfordert aufgrund der mitunter hohen Schwefelfrachten im Abgas von Anlagen zur Herstellung von Zementklinker minimale Reaktionstemperaturen größer 260°C. Daher ist es in der Regel notwendig, den Katalysator direkt hinter dem Zyklonvorwärmer zu platzieren. Hier liegen prozessbedingt günstige Temperaturen von etwa 300 bis 380°C vor. Ungünstiger Weise liegen nach dem letzten Vorwärmerzyklon aber auch extrem hohe Staubbeladungen in der Größenordnung von 50 bis 150 g/Nm3 (Nm3 = Normkubikmeter) vor. Diese hohen Staubfrachten führen zu Betriebsproblemen in Form von Verstopfungen des Katalysators und zur Deaktivierung der porösen Katalysatoroberfläche. Da der Katalysator fest montiert wird, sind die Möglichkeiten, den Katalysator im Betrieb zu reinigen und zu reaktivieren begrenzt.The SCR process for NO x reduction requires minimum reaction temperatures greater than 260 ° C due to the sometimes high sulfur levels in the exhaust gas from plants for the production of cement clinker. Therefore, it is usually necessary to place the catalyst directly behind the cyclone preheater. Here are process-related favorable temperatures of about 300 to 380 ° C before. Unfavorably, after the last preheater cyclone there are also extremely high dust loads in the order of magnitude of 50 to 150 g / Nm 3 (Nm 3 = standard cubic meter). These high dust loads lead to operational problems in the form of clogging of the catalyst and deactivation of the porous catalyst surface. Because the catalyst is fixed, the ability to clean and reactivate the catalyst during operation is limited.

Stand der Technik ist der Einsatz von Schallhörnern und Druckluftbläsern zur Abreinigung von Ablagerungen und Verstopfungen im Bereich des Katalysators. Der Einsatz von Druckluftbläsern ist für die Zementindustrie in der DE 100 37 499 A1 beschrieben. In der DE 10 2005 039 997 A1 wird zur Unterstützung der Reinigungsleistung der Staubbläser zusätzlich eine akustische Reinigung mit Schallhörnern beschrieben. Schallhörner senden Wellen aus, um den angelagerten Staub aufzulockern, der dann anschließend mit den Staubbläsern entfernt wird.The state of the art is the use of acoustic horns and compressed air blowers for cleaning deposits and blockages in the region of the catalyst. The use of compressed air blowers is for the cement industry in the DE 100 37 499 A1 described. In the DE 10 2005 039 997 A1 In addition, an acoustic cleaning with sonic horns is described to support the cleaning performance of the dust blower. Sonic horns emit waves to loosen the accumulated dust, which is then removed with the dust blowers.

Damit die Schalhörner überhaupt wirken können, ist zunächst die richtige Montagestelle im System, an der die Eigenfrequenz der Katalysatormasse angeregt wird, durch einen langen Optimierungsprozess zu ermitteln. Wie die industrielle Anwendung zeigt, führt die Verwendung dieser Verfahren im Bereich der Herstellung von Zementklinker aber nicht zum gewünschten Reinigungseffekt. Insbesondere „High-Dust”-geschaltete SCR-Katalysatoren verstopfen auch mit Druckluftbläsern und Schallquellen sehr schnell.So that the sounding horns can actually work, the correct mounting point in the system, at which the natural frequency of the catalyst mass is excited, must first be determined by a long optimization process. However, as the industrial application shows, the use of these methods in the field of production of cement clinker does not lead to the desired cleaning effect. In particular, "high-dust" switched SCR catalysts clog very quickly even with compressed air blowers and sound sources.

Die AT 405489 B beschreibt eine Abreinigung der Elektroden eines Elektrofilters. Die Elektroden werden in einer sogenannten Kurzschlussschleife verschaltet. Bei Stromfluss wird ein elektromagnetisches Feld aufgebaut. Durch dieses werden die Elektroden in Halbschwingungen versetzt. Die Schwingung der Elektroden soll eine Abreinigung der niedergeschlagenen Staubpartikeln bewirken. Die Kraftwirkung auf die Partikel durch die schwingenden Elektroden ist allerdings sehr gering, sodass sich diese Form der Abreinigung im industriellen Maßstab nicht durchgesetzt hat.The AT 405489 B describes a cleaning of the electrodes of an electrostatic precipitator. The electrodes are connected in a so-called short-circuit loop. When current flows an electromagnetic field is built up. This causes the electrodes to oscillate. The oscillation of the electrodes should cause a cleaning of the precipitated dust particles. However, the force acting on the particles by the vibrating electrodes is very low, so that this form of cleaning on an industrial scale has not prevailed.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Abreinigung von Staubablagerungen in einer von einem staubhaltigen Abgas durchströmten Behandlungseinrichtung, beispielsweise einem Abgaskatalysator oder einem Wärmetauscher zu verbessern.The invention is therefore based on the object to improve the cleaning of dust deposits in a flowed through by a dusty exhaust treatment treatment device, such as an exhaust gas catalyst or a heat exchanger.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 9 gelöst.According to the invention this object is solved by the features of claims 1 and 9.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Abreinigung von Staubablagerungen in einer von einem staubhaltigen Abgas durchströmten Behandlungseinrichtung, die Oberflächenbereiche aufweist, die mit dem staubhaltigen Abgas in Kontakt kommen, wird zumindest ein Teil der mit dem staubhaltigen Abgas in Kontakt kommenden Oberflächenbereiche der Behandlungseinrichtung zur Abreinigung der Staubablagerungen mit Strom beaufschlagt. Die Strombeaufschlagung erfolgt in Form eines Impulsstroms, der mit einer Impulsdauer von wenigstens einer Mikrosekunde und maximal fünf Millisekunden und einer Stromstärke zwischen 1.000 A bis 40.000 A erzeugt wird.In the inventive method for cleaning dust deposits in a treatment device through which a dusty exhaust gas flows, which has surface areas which come into contact with the dust-containing exhaust gas, at least part of the dust-containing exhaust gas coming into contact surface areas of the treatment device for cleaning the dust deposits with electricity applied. The current is applied in the form of a pulse current, which is generated with a pulse duration of at least one microsecond and a maximum of five milliseconds and a current strength between 1000 A to 40,000 A.

Der erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sieht eine von dem staubhaltigen Abgas durchströmte Behandlungseinrichtung und einen Impulsstromgenerator vor, wobei die Behandlungseinrichtung mit dem staubhaltigen Abgas in Kontakt kommende Oberflächenbereiche aufweist, an die der Impulsstromgenerator angeschlossen ist. Der Impulsstromgenerator ist zur Erzeugung von Impulsströmen ausgebildet, die eine Impulsdauer von wenigstens einer Mikrosekunde und maximal fünf Millisekunden und eine Stromstärke zwischen 1000 A bis 40.000 A aufweisen.The device according to the invention for carrying out the method provides a treatment device through which the dust exhaust gas flows and a pulsed current generator, wherein the treatment device has surface areas coming into contact with the dusty exhaust gas, to which the pulse current generator is connected. The pulsed current generator is designed to generate pulse currents having a pulse duration of at least one microsecond and a maximum of five milliseconds and a current intensity between 1000 A to 40,000 A.

Die Idee der Erfindung ist eine zyklische Reinigung der Behandlungseinrichtung durch das Erzeugen einer kurzzeitigen, impulsartigen Erschütterung der Behandlungseinrichtung mit Hilfe von Impulsströmen. Bei den der Erfindung zugrunde liegenden Versuchen wurde festgestellt, dass ein Impulsstrom mit einer Impulsdauer von wenigstens einer Mikrosekunde und maximal fünf Millisekunden und einer Stromstärke zwischen 1.000 A und 40.000 A eine deutlich höhere Reinigungswirkung erzielt, als schwingende Katalysatorplatten, wie sie die AT 405 489 B beschreibt.The idea of the invention is a cyclical cleaning of the treatment device by generating a momentary, pulse-like concussion of the treatment device by means of pulse currents. In the experiments on which the invention is based, it has been found that a pulsed current having a pulse duration of at least one microsecond and a maximum of five milliseconds and a current intensity of between 1,000 A and 40,000 A achieves a significantly higher cleaning effect than vibrating catalyst plates, such as the one described in US Pat AT 405 489 B describes.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Als Behandlungseinrichtungen im Sinne der Erfindung kommen insbesondere Katalysatoren und Wärmetauscher in Betracht. As treatment facilities in the context of the invention, in particular catalysts and heat exchangers come into consideration.

Auf dem Markt befinden sich unterschiedliche Katalysatoren. Der Unterschied zwischen Waben- und Plattenkatalysatoren erklärt sich mit deren Herstellungsprozessen. Der Wabenkatalysator ist ein extrudierter, sogenannter Vollkatalysator. Beim Plattenkatalysator wird das katalytisch aktive Material auf einen Träger aufgebracht. Dieser Träger ist in der Regel eine Art Streckmetall auf den die katalytische Masse gepresst wird.There are different catalysts on the market. The difference between honeycomb and plate catalysts can be explained by their production processes. The honeycomb catalyst is an extruded, so-called full catalyst. In the plate catalyst, the catalytically active material is applied to a support. This carrier is usually a kind of expanded metal on which the catalytic mass is pressed.

Die Erfindung berücksichtigt vorzugsweise Plattenkatalysatoren, die einen metallischen, leitenden Träger aufweisen, auf dem Katalysatormaterial so aufgebracht ist, dass an den Enden der Träger ein elektrisches Potential angeschlossen werden kann.The invention preferably takes into account plate catalysts comprising a metallic, conductive support on which catalyst material is applied such that an electrical potential can be connected to the ends of the supports.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird ein Impulsstroms mit aperiodischer, gedämpfter Form verwendet. Mit einem aperiodischer Impulsstrom kann ein Impulsstrom sehr effizient aus einer Schaltung mit einem geladenen Kondensator erzeugt werden. Dabei wird ein Kondensator zunächst allmählich aufgeladen und dann schlagartig über ein Netzwerk aus einem Widerstand und einer Spule entladen.According to a preferred embodiment of the invention, a pulse current with aperiodic, damped form is used. With an aperiodic pulse current, a pulse current can be generated very efficiently from a circuit with a charged capacitor. In this case, a capacitor is first charged gradually and then discharged suddenly via a network of a resistor and a coil.

Würde der Strom in Form einer ungedämpften Schwingung aus dem Kondensator entnommen, würde der Kondensator schnell alter. Bei einer gedämpften Schwingung kann hingegen eine viel längere Lebensdauer erreicht werden.If the current in the form of an undamped oscillation removed from the condenser, the capacitor would age quickly. With a damped vibration, however, a much longer life can be achieved.

Die Staubabreinigung erfolgt aufgrund eines mechanischen Impulses, der durch den Impulsstrom ausgelöst wird. Parallele Katalysatorplatten können in gleicher oder entgegengesetzter Stromrichtung durchströmt werden. Bei gleicher Stromrichtung werden die Platten angezogen. Die entgegengesetzte Stromrichtung führt zu einer Abstoßung der parallelen Platten. Das Verfahren kann mit gleicher oder entgegengesetzter Stromrichtung ausgeführt werden, da der mechanische Impuls entscheidend für die Abreinigung ist.The dust is removed due to a mechanical pulse, which is triggered by the pulse current. Parallel catalyst plates can be flowed through in the same or opposite flow direction. With the same current direction, the plates are tightened. The opposite current direction leads to a repulsion of the parallel plates. The process can be carried out with the same or opposite current direction, since the mechanical impulse is decisive for the cleaning.

Das Verfahren wird bevorzugt potentialunabhängig ausgelegt. Dies bedeutet, dass die Katalysatorträger isoliert von einem metallischen Gehäuse aufgebaut werden. Die Potentiale des Trägers sind hierdurch frei gegenüber dem geerdeten Gehäuse wählbar.The method is preferably designed independent of potential. This means that the catalyst supports are built up in isolation from a metallic housing. The potentials of the carrier are thus freely selectable with respect to the grounded housing.

In einer weiteren Variante ist es außerdem möglich den Träger mit dem metallischen, geerdeten Gehäuse zu verbinden. Hierdurch wird die Schaltung auf einer Seite geerdet (Erdpotential). Der Vorteil dieser Variante ist, dass der Katalysatorträger mit einer einfachen metallischen Steckverbindung in das Katalysatorgehäuse integriert werden kann.In a further variant, it is also possible to connect the carrier to the metallic, grounded housing. As a result, the circuit is grounded on one side (earth potential). The advantage of this variant is that the catalyst support can be integrated into the catalyst housing with a simple metallic plug connection.

Um eine Überhitzung des Katalysatorträgers zu vermeiden, wird die folgend erläuterte Dimensionierung bevorzugt: Die Dimensionierung erfolgt so, dass die vom Impulsstromgenerator abgegebene Energie von den Katalysatorträgern ohne Wärmeleitung und Wärmeabgabe durch Kühlung oder Konvektion aufgenommen wird, sodass die Temperaturerhöhung durch einen Impulsstrom unterhalb der für den Katalysatorwerkstoff zulässigen Maximaltemperatur bleibt. Die Impulswiederholungsrate des Impulsgenerators ist gering, so dass zwischen zwei Reinigungsstößen genügend Zeit bleibt, damit sich der Katalysator wieder auf die Temperatur des umgebenden Gases abkühlen kann.In order to avoid overheating of the catalyst support, the following described dimensioning is preferred: The dimensioning is such that the energy emitted by the pulse generator is absorbed by the catalyst carriers without heat conduction and heat dissipation by cooling or convection, so that the temperature increase by a pulse current below that for the Catalyst material permissible maximum temperature remains. The pulse repetition rate of the pulse generator is low, so that there is enough time between two cleaning strokes, so that the catalyst can cool down again to the temperature of the surrounding gas.

Die Abreinigung der Behandlungseinrichtung kann in definierten Intervallen oder über mess- und regeltechnische Einrichtungen erfolgen. Bevorzugt werden die Intervalle der Impulsstromabreinigung mittels einer Druckdifferenz-Messung über die Behandlungseinrichtung geregelt. Ein steigender Druckverlust ist ein Indikator für steigende Staubablagerungen.The cleaning of the treatment device can take place at defined intervals or via measuring and control equipment. Preferably, the intervals of the pulse stream cleaning are controlled by means of a pressure difference measurement via the treatment device. An increasing pressure loss is an indicator of increasing dust deposits.

Es ist außerdem möglich, mit Hilfe eines Sensors die Schichtdicke der Staubablagerungen zu überwachen und den Impulsstrom in Abhängigkeit der ermittelten Schichtdicke auszulösen. Eine Schichtdickenmessung bei einem Katalysator kann beispielsweise durch einen auf dem metallischen Träger aufgebrachten Ultraschallsender erfolgen, wobei der Ultraschallsender vom Katalysatormaterial überdeckt wird. Ablagerungen auf dem Katalysator führen zu einer Veränderung der Schallreflexion. Eine Regelungseinrichtung kann daraufhin den Impulsstrom auslösen.It is also possible to monitor the layer thickness of the dust deposits with the aid of a sensor and to trigger the pulse current as a function of the determined layer thickness. A layer thickness measurement in the case of a catalyst can be effected, for example, by means of an ultrasound transmitter applied to the metallic carrier, the ultrasound transmitter being covered by the catalyst material. Deposits on the catalyst lead to a change in the sound reflection. A control device can then trigger the pulse current.

Außerdem ist es möglich die Staubablagerung mit einer Messung der elektrischen Kapazität zwischen zwei Katalysatorplatten zu messen. Die Kapazität zwischen zwei parallelen Platten ändert sich mit der Staubablagerung. Diese Variante kann allerdings nur bei Platten eingesetzt werden, die untereinander keinen metallischen Kontakt besitzen.In addition, it is possible to measure dust deposition by measuring the electric capacitance between two catalyst plates. The capacity between two parallel plates changes with the dust deposit. However, this variant can only be used with plates that have no metallic contact with each other.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Beschreibung und der Zeichnung näher erläutert. Wenngleich die Behandlungseinrichtung in der nachfolgenden Beschreibung durch einen Abgaskatalysator gebildet wird, kann die Erfindung auch bei anderen Behandlungseinrichtungen, insbesondere bei Wärmetauschern, zur Anwendung kommen.Further advantages and embodiments of the invention will be explained in more detail below with reference to the description and the drawing. Although the treatment device is formed by an exhaust gas catalyst in the following description, the invention can also be used in other treatment devices, in particular in heat exchangers.

In der Zeichnung zeigenIn the drawing show

1 einen Abgaskatalysator mit einer Vorrichtung zur Abreinigung von Staubablagerungen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel und 1 an exhaust gas catalyst with a device for cleaning dust deposits according to a first embodiment and

2 einen Abgaskatalysator mit einer Vorrichtung zur Abreinigung von Staubablagerungen gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. 2 an exhaust gas catalyst with a device for cleaning dust deposits according to a second embodiment.

1 zeigt die prinzipielle Anordnung eines Abgaskatalysators 1, insbesondere eines Entstickungskatalysators, der in einem von einem Abgas 2 durchströmten Abgaskanal 3 angeordnet ist. Bei dem Abgas 2 handelt es sich insbesondere um staubhaltige Abgase, wie sie in der Zement- und Mineralsindustrie auftreten. 1 shows the basic arrangement of a catalytic converter 1 , in particular a denitrification catalyst, in one of an exhaust gas 2 flowed through exhaust duct 3 is arranged. At the exhaust 2 These are, in particular, dusty waste gases such as occur in the cement and mineral industries.

Der Abgaskatalysator 1 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Plattenkatalysator ausgebildet, der eine Vielzahl von metallischen Trägern 4, beispielsweise als Streckmetall oder als Metallplatten, aufweist, die mit Katalysatormaterial 5 beschichtet sind. Dies beschichteten Metallplatten bilden die mit dem Abgas in Kontakt kommenden Oberflächenbereiche der Behandlungseinrichtung (Abgaskatalysator).The catalytic converter 1 is formed in the illustrated embodiment as a plate catalyst having a plurality of metallic carriers 4 , For example, as expanded metal or as metal plates, which with catalyst material 5 are coated. These coated metal plates form the surface areas of the treatment device (exhaust gas catalyst) coming into contact with the exhaust gas.

Das zu entstickende Abgas 2 enthält Staubpartikel 6, die aufgrund vorheriger Behandlungsschritte elektrisch geladen oder ungeladen sein können. Diese Staubpartikel 6 lagern sich auf dem Katalysatormaterial 5 ab.The exhaust gas to be desusted 2 contains dust particles 6 that may be electrically charged or uncharged due to previous treatment steps. These dust particles 6 store on the catalyst material 5 from.

Die zu reduzierenden Stickoxide (NOx) 7 werden durch das Katalysatormaterial 5 zur Luftstickstoff (N2) und Wasser (H2O) umgesetzt. Für die Umsetzung von NOx ist ein ammoniakhaltiges Reduktionsmittel erforderlich, welches über Mittel 12 vor dem Katalysator zugeführt werden kann und in den Poren des Katalysatormaterials 5 absorbiert wird. Selbstverständlich kann es sich bei dem Katalysator auch um ein Material handeln, dass andere Reaktionen katalysiert, insbesondere die Oxidation von Kohlenwasserstoffen und CO.The nitrogen oxides to be reduced (NO x ) 7 be through the catalyst material 5 reacted to atmospheric nitrogen (N 2 ) and water (H 2 O). For the conversion of NO x , an ammonia-containing reducing agent is required, which by means of 12 can be supplied before the catalyst and in the pores of the catalyst material 5 is absorbed. Of course, the catalyst may also be a material that catalyzes other reactions, in particular the oxidation of hydrocarbons and CO.

Des Weiteren ist ein Impulsstromgenerator 8 vorgesehen, der an die metallischen Träger 4 angeschlossen ist und einen Impulsstrom 9 erzeugt, der den metallischen Trägern des Katalysators stoßartig in definierten Intervallen oder bei Bedarf zugeführt wird. Der Impulsstrom wird dabei mit einer Impulsdauer von wenigstens einer Mikrosekunde und maximal fünf Millisekunden und einer Stromstärke zwischen 1.000 A bis 40.000 A erzeugt. Dadurch kommt es zu einem mechanischen Impuls, der eine Erschütterung der metallischen Träger bewirkt, wodurch die angelagerten Staubpartikel 6 abgeschüttelt werden. Vorzugsweise kommt dabei ein Impulsstrom mit einer gedämpften, aperiodischen Impulsform zur Anwendung. Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden alle metallischen Träger 4 von der gleichen Seite, also in der gleichen Stromrichtung, mit den Impulsstrom 9 beaufschlagt. Es wäre aber beispielsweise auch denkbar, dass die einzelnen Träger abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen mit dem Impulsstrom beaufschlagt werden. Auch eine paarweise abwechselnde Anordnung ist denkbar.Furthermore, a pulse current generator 8th provided to the metallic carrier 4 is connected and a pulse stream 9 produced, which is supplied to the metallic supports of the catalyst jerky at defined intervals or as needed. The pulse current is generated with a pulse duration of at least one microsecond and a maximum of five milliseconds and a current strength between 1000 A to 40,000 A. This leads to a mechanical impulse, which causes a vibration of the metallic carrier, whereby the accumulated dust particles 6 be shaken off. Preferably, a pulse current with a damped, aperiodic pulse shape is used. In the illustrated embodiment, all metallic carrier 4 from the same side, ie in the same direction of current, with the pulse current 9 applied. However, it would also be conceivable, for example, for the individual carriers to be acted upon alternately in opposite directions by the pulse current. A pairwise alternating arrangement is conceivable.

Um eine effektive Reinigung zu erzielen, kann der Impulsstrom auch so appliziert werden, dass nur jeweils zwei gegenüberliegende, metallische Träger 4 mit dem Impulsstrom beaufschlagt werden. Eine zyklische Umschaltung kann dann nacheinander alle benachbarten Träger durchschalten.To achieve effective cleaning, the pulse current can also be applied so that only two opposite, metallic support 4 be charged with the pulse current. A cyclic switching can then successively switch through all neighboring carriers.

Um das Ablösen der Staubpartikel 6 von der Oberfläche des Katalysatormaterials 5 und den Abtransport aus den Strömungskanälen zu optimieren, kann die Impulsstrom-Abreinigung des Katalysators beispielsweise auch mit Druckluft unterstützt werden. Die Druckluft könnte dabei mittels Rußbläsern oder impulsartig mittels Luftkanonen zugeführt werden. Eine besonders effektive Abreinigung lässt sich dann erzielen, wenn die Druckluftabreinigung zeitgleich mit dem Impulsstrom ausgelöst wird.To remove the dust particles 6 from the surface of the catalyst material 5 and to optimize the removal from the flow channels, the pulse stream cleaning of the catalyst can be supported, for example, with compressed air. The compressed air could be supplied by means of soot blowers or pulsed by means of air cannons. A particularly effective cleaning can be achieved if the compressed air cleaning is triggered simultaneously with the pulse current.

Die Druckluft führt zu einer Erhöhung der Luftmenge und der Strömungsgeschwindigkeit in den Kanälen und verbessert dadurch auch den Abtransport der Staubpartikel aus den Strömungskanälen.The compressed air leads to an increase in the amount of air and the flow velocity in the channels and thereby also improves the removal of dust particles from the flow channels.

Um eine Überhitzung der metallischen Träger 4 zu vermeiden, wird die Impulsstromstärke, die Impulsform und/oder die Impulsdauer entsprechend angepasst.To overheat the metallic carrier 4 to avoid, the pulse current, the pulse shape and / or the pulse duration is adjusted accordingly.

Während die metallischen Träger 4 gemäß dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 potenzial unabhängig angeordnet sind, d. h. mit ihren Enden direkt an den Impulsstromgenerator 8 angeschlossen sind, liegt die eine Seite der metallischen Träger 4 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel (2) an Erdpotential. Wird gleichzeitig auch das Katalysatorgehäuse 10 geerdet, können die Träger 4 mit einer einfacheren metallischen Steckverbindung in das Katalysatorgehäuse integriert werden und müssen lediglich auf der anderen Seite an den Impulsstromgenerator 8 angeschlossen werden.While the metallic carrier 4 according to the embodiment according to 1 potential are arranged independently, ie with their ends directly to the pulse generator 8th are connected, is the one side of the metallic carrier 4 according to the second embodiment ( 2 ) at ground potential. At the same time the catalyst housing 10 grounded, the carriers can 4 be integrated with a simpler metallic connector in the catalyst housing and need only on the other side to the pulse generator 8th be connected.

Die Applizierung des Impulsstroms kann entweder in vorgegebenen Reinigungsintervallen erfolgen, durch eine Differenzdruckmessung über den Katalysator gesteuert werden oder sie wird in Abhängigkeit der Schichtdicke der Staubpartikel auf dem Katalysator 5 geregelt. Zur Ermittlung der Schichtdicke wird beispielsweise ein Sensor 11, insbesondere ein Ultraschallsensor auf dem metallischen Träger 4 angebracht, wobei der Sensor 11 vom Katalysatormaterial 5 überdeckt wird. Ablagerungen auf dem Katalysatormaterial führen dabei zu einer Veränderung der Schallreflexion. Über eine geeignete Regelungseinrichtung kann daraufhin der Impulsstrom ausgelöst werden.The application of the pulse current can either take place in predetermined cleaning intervals, be controlled by a differential pressure measurement over the catalyst or it is a function of the layer thickness of the dust particles on the catalyst 5 regulated. To determine the layer thickness, for example, a sensor 11 , In particular, an ultrasonic sensor on the metallic carrier 4 attached, the sensor 11 from the catalyst material 5 is covered. Deposits on the catalyst material lead to a change in the sound reflection. About a suitable Control device can then trigger the pulse current.

Durch den oben beschriebenen Impulsstrom können die angelagerten Staubpartikel 6 relativ zuverlässig abgeschüttelt werden, wodurch sich der Wirkungsgrad des Abgaskatalysators 1 verbessert.By the pulse stream described above, the accumulated dust particles 6 be relatively reliably shaken off, resulting in the efficiency of the catalytic converter 1 improved.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10037499 A1 [0003] DE 10037499 A1 [0003]
  • DE 102005039997 A1 [0003] DE 102005039997 A1 [0003]
  • AT 405489 B [0005, 0010] AT 405489 B [0005, 0010]

Claims (10)

Verfahren zur Abreinigung von Staubablagerungen in einer von einem staubhaltigen Abgas (2) durchströmten Behandlungseinrichtung, die Oberflächenbereiche aufweist, die mit dem staubhaltigen Abgas in Kontakt kommen, wobei zumindest ein Teil der mit dem staubhaltigen Abgas in Kontakt kommenden Oberflächenbereiche der Behandlungseinrichtung zur Abreinigung der Staubablagerungen mit Strom beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Strombeaufschlagung in Form eines Impulsstroms (9) erfolgt, der mit einer Impulsdauer von wenigstens einer Mikrosekunde und maximal fünf Millisekunden und einer Stromstärke zwischen 1.000 A bis 40.000 A erzeugt wird.Method for cleaning dust deposits in one of a dusty exhaust gas ( 2 ) flowed through treatment device having surface areas, which come into contact with the dust-containing exhaust gas, wherein at least a portion of coming into contact with the dusty exhaust gas surface areas of the treatment device for cleaning the dust deposits is energized, characterized in that the current application in the form of a Pulse current ( 9 ), which is generated with a pulse duration of at least one microsecond and a maximum of five milliseconds and a current strength between 1000 A to 40,000 A. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Impulsstrom (9) mit einer gedämpften, aperiodischen Impulsform erzeugt wird.Method according to Claim 1, characterized in that the pulse current ( 9 ) is generated with a damped, aperiodic pulse shape. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass neben dem Impulsstrom (9) auch Druckluft zur Abreinigung von Staubablagerungen eingesetzt wird.Method according to Claim 1, characterized in that in addition to the pulse current ( 9 ) also compressed air for cleaning dust deposits is used. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe eines Sensors (11) die Schichtdicke der Staubablagerungen und/oder ein Differenzdruck über die Behandlungseinrichtung überwacht wird und der Impulsstrom (9) in Abhängigkeit des ermittelten Messwertes ausgelöst wird.Method according to claim 1, characterized in that by means of a sensor ( 11 ) the layer thickness of the dust deposits and / or a differential pressure is monitored via the treatment device and the pulse current ( 9 ) is triggered depending on the measured value determined. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Behandlungseinrichtung ein Abgaskatalysator (1) mit wenigstens einem metallischen Träger (4) eingesetzt wird, der mit dem Impulsstrom (9) beaufschlagt wird.Method according to claim 1, characterized in that a catalytic converter ( 1 ) with at least one metallic carrier ( 4 ) is used, which with the pulse stream ( 9 ) is applied. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgaskatalysator (1) mehrere metallische Träger (4) aufweist, die von der gleichen Seite, also in der gleichen Stromrichtung, mit dem Impulsstrom (9) beaufschlagt werden.A method according to claim 5, characterized in that the exhaust gas catalyst ( 1 ) a plurality of metallic supports ( 4 ), which from the same side, ie in the same direction of current, with the pulse stream ( 9 ). Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgaskatalysator mehrere gegenüberliegende metallische Träger (4) aufweist, wobei jeweils zwei einander gegenüberliegende metallische Träger (4) von entgegengesetzten Seiten, also in entgegengesetzter Stromrichtung, mit dem Impulsstrom (9) beaufschlagt werden.A method according to claim 5, characterized in that the exhaust gas catalyst, a plurality of opposed metallic support ( 4 ), wherein in each case two mutually opposite metallic supports ( 4 ) from opposite sides, that is in the opposite direction of the current, with the pulse current ( 9 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Behandlungseinrichtung ein Abgaskatalysator (1) eingesetzt wird, der die im Abgas (2) enthaltenen Stickoxide umsetzt, wobei dem Abgas Reduktionsmittel zugesetzt werden.Method according to claim 1, characterized in that a catalytic converter ( 1 ) is used, which in the exhaust ( 2 ) converts nitrogen oxides contained, wherein reducing agents are added to the exhaust gas. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine von dem staubhaltigen Abgas (2) durchströmte Behandlungseinrichtung und ein Impulsstromgenerator (8) vorgesehen sind, wobei die Behandlungseinrichtung mit dem staubhaltigen Abgas in Kontakt kommende Oberflächenbereiche aufweist, an welche der Impulsstromgenerator (8) angeschlossen ist und der Impulsstromgenerator (8) zur Erzeugung von Impulsströmen (9) ausgebildet ist, die eine Impulsdauer von wenigstens einer Mikrosekunde und maximal fünf Millisekunden und eine Stromstärke zwischen 1000 A bis 40.000 A aufweisen.Apparatus for carrying out the method according to one or more of the preceding claims, wherein one of the dust-containing exhaust gas ( 2 ) and a pulsed current generator ( 8th ) are provided, wherein the treatment device with the dusty exhaust gas coming into contact surface areas, to which the pulse current generator ( 8th ) and the pulse generator ( 8th ) for generating pulse currents ( 9 ) having a pulse duration of at least one microsecond and a maximum of five milliseconds and a current of between 1000 A to 40,000 A. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungseinrichtung durch einen Abgaskatalysator (1) gebildet wird, der in einem metallischen, geerdeten Gehäuse (10) angeordnet ist und mehrere metallische Träger (4) aufweist, die mit ihrer einen Seite elektrisch mit dem Gehäuse in Verbindung stehen und mit ihrer anderen Seite an den Impulsstromgenerator (8) angeschlossen sind.Apparatus according to claim 9, characterized in that the treatment device by an exhaust gas catalyst ( 1 ) formed in a metallic grounded housing ( 10 ) and a plurality of metallic supports ( 4 ), which communicate electrically with the housing at one side and at the other side with the pulsed current generator ( 8th ) are connected.
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