DE102015202150A1 - Device for cleaning gases laden with foreign particles, in particular flue gases - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung von mit Fremdstoffpartikeln beladenen Gasen, insbesondere Rauchgasen, umfassend einen Gaseinlass (4) für das zu reinigende Gas, einen Gasauslass (5) für gereinigtes Gas, einen Gastransportweg (3) zwischen dem Gaseinlass und dem Gasauslass (5), eine im Gastransportweg (3) dem Gaseinlass (4) nachgeschaltete Vorreinigungsanordnung (2) mit einer Sprüheinrichtung (18) zum Einsprühen einer schaumbildenden Substanz in den Gastransportweg (3), so dass ein fluides Gemenge aus zu reinigendem Gas und schaumbildender Substanz entsteht, eine im Gastransportweg (3) der Vorreinigungsanordnung (2) nachgeschaltete Hauptreinigungsanordnung (6) mit einer Schaumerzeugungseinrichtung (25) und einer Schaumzerlegungseinrichtung (42), und eine Flüssigkeitssenke (7) zur Aufnahme von Prozessflüssigkeit aus der Schaumzerlegungseinrichtung (42), wobei die Schaumerzeugungseinrichtung (25) folgende Merkmale aufweist: – einen konischen oder kegelstumpfförmigen Haubenrotor (24) mit einem Haubenmantel (26), einer grundseitigen Haubenöffnung (28) und einer Vielzahl von Durchgangslöchern (30) im Haubenmantel zur Formung von Schaumbläschen (30) unter Einbeziehung des fluiden Gemenges als Material zur Bildung eines sich innenseitig des Haubenrotors (24) aufbauenden Schaumes, wobei der Haubenrotor (24) um die Zentralachse (32) seines konischen Haubenmantels (26) drehbar in einer sich zu ihrer stromabwärtigen Seite hin aufweitenden trichterförmigen Passage (16) des Gastransportweges (3) angeordnet ist, so dass die grundseitige Haubenöffnung (28) des Haubenrotors (24) dessen stromabwärtige Seite bildet, – einen in dem Haubenrotor (24) exzentrisch dazu angeordneten, konischen oder kegelstumpfförmigen Einsatz (36), der mit der Innenseite des Haubenmantels (26) des Haubenrotors (24) einen asymmetrischen Ringraum (38) mit in Umfangsrichtung variierender radialer Ringbreite bildet, und – eine Drehantriebseinrichtung (40, 62, 64) für den Haubenrotor (24).The invention relates to a device for cleaning gases laden with foreign particles, in particular flue gases, comprising a gas inlet (4) for the gas to be cleaned, a gas outlet (5) for purified gas, a gas transport path (3) between the gas inlet and the gas outlet (5 ), a pre-cleaning arrangement (2) arranged downstream of the gas inlet (4) in the gas transport path (3) with a spray device (18) for spraying a foam-forming substance into the gas transport path (3), so that a fluid mixture of gas to be cleaned and foam-forming substance is produced, a main cleaning arrangement (6) arranged downstream in the gas transport path (3) of the pre-cleaning arrangement (2), having a foam generation device (25) and a foam separation device (42), and a liquid sink (7) for receiving process liquid from the foam separation device (42), wherein the foam production device ( 25) has the following features: - a conical or truncated cone A hood rotor (24) having a hood jacket (26), a hood opening (28) at the top and a plurality of through holes (30) in the hood jacket for forming foam bubbles (30) including the fluid mixture as material for forming an inside of the hood rotor (30). 24) forming the foam, wherein the hood rotor (24) about the central axis (32) of its conical hood shell (26) rotatably disposed in a flaring towards its downstream side funnel-shaped passage (16) of the gas transport path (3), so that the base side Hood opening (28) of the hood rotor (24) whose downstream side forms, - in the hood rotor (24) eccentrically arranged, conical or frusto-conical insert (36) with the inside of the hood shell (26) of the hood rotor (24) an asymmetric Annular space (38) forms with circumferentially varying radial ring width, and - a rotary drive means (40, 62, 64) for de n Hood rotor (24).
Description
Vorrichtungen der hier betrachteten Art werden gelegentlich auch als Schaumwäscher oder Schaumfilter bezeichnet und können z. B. als Rauchgasfilter eingesetzt werden. Sie dienen zur Durchführung eines Reinigungsverfahrens, bei dem das zu reinigende Gas mit einem schaumbildenden Reaktionsmittel in Kontakt gebracht – und ein Schaum erzeugt wird, so dass möglichst der gesamte Teil des zu reinigenden Gases in Schaumbläschen eingeschlossen wird. Fremdstoffpartikel in dem Gas können dabei an der Haut der Schaumblasen sorbtiv gebunden werden. Wenn dann die Schaumblasen anschließend unter Freigabe des gereinigten Gases verflüssigt werden, können die Fremdstoffpartikel zusammen mit der Flüssigkeit abgeleitet und z. B. in einem Sammelbehälter aufgefangen werden. Die Flüssigkeit kann aufbereitet werden und z. B. im Kreislauf in dem Reinigungsprozess wiederverwendet werden. Als Schaumbildner bieten sich insbesondere Tenside, z. B. ein Gemisch aus anionischen und nicht-ionischen Tensiden an.Devices of the type considered here are sometimes referred to as foam scrubber or foam filter and can, for. B. can be used as a flue gas filter. They serve to carry out a cleaning process in which the gas to be purified is brought into contact with a foaming reagent - and a foam is produced, so that as far as possible the entire part of the gas to be purified is enclosed in foam bubbles. Foreign substance particles in the gas can be bound sorbtively to the skin of the foam bubbles. Then, when the foam bubbles are then liquefied releasing the purified gas, the impurity particles can be discharged together with the liquid and z. B. be collected in a collection. The liquid can be processed and z. B. be reused in the cycle in the cleaning process. Foaming agents are in particular surfactants, for. As a mixture of anionic and nonionic surfactants.
Das gereinigte Gas kann z. B. als Reinluft an die Atmosphäre abgegeben oder ggf. in einem chemischen Prozess verwendet werden.The purified gas can, for. B. discharged as clean air to the atmosphere or possibly used in a chemical process.
Zum Stand der Technik solcher Verfahren und Vorrichtungen zum Reinigen von Gasen kann z. B. auf die
Es sind diverse Vorrichtungen der hier betrachteten Art mit unterschiedlichen Bauformen bekannt.There are various devices of the type considered here with different designs known.
Die Filterwirkung solcher Vorrichtungen hängt wesentlich von der Art der Schaumbildung und der Beschaffenheit des gebildeten Schaumes ab.The filtering effect of such devices depends essentially on the nature of the foaming and the nature of the foam formed.
Zahlreiche bekannte Vorrichtungen der hier betrachteten Art weisen Schaumerzeugungseinrichtungen auf, bei denen Turbulenzerzeuger in einem Bad der schaumbildenden Flüssigkeit eintauchen, um Schaum zu erzeugen und dabei das mit der Flüssigkeit in Kontakt gebrachte Gas in Schaumbläschen einzuschließen.Numerous known devices of the type contemplated herein have foam generators in which turbulizers are immersed in a bath of the foam-forming liquid to produce foam, thereby entrapping the gas contacted with the liquid in foam bubbles.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Reinigung von mit Fremdstoffpartikeln beladenen Gasen, insbesondere zur Filterung von Rauchgasen, bereitzustellen, welche einen einfachen Aufbau aufweist und sehr effizient und zuverlässig betreibbar ist.The object of the present invention is to provide a device for cleaning gases laden with foreign substance particles, in particular for filtering flue gases, which has a simple structure and can be operated very efficiently and reliably.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen, nämlich eine Vorrichtung zur Reinigung von mit Fremdstoffpartikeln beladenen Gasen, insbesondere Rauchgasen, umfassend
- – einen Gaseinlass für das zu reinigende Gas,
- – einen Gasauslass für gereinigtes Gas,
- – einen Gastransportweg zwischen dem Gaseinlass und dem Gasauslass,
- – eine im Gastransportweg dem Gaseinlass nachgeschaltete Vorreinigungsanordnung mit einer Sprüheinrichtung zum Einsprühen einer schaumbildenden Substanz in den Gastransportweg, so dass ein fluides Gemenge als Dampf-Gasgemisch entsteht,
- – eine im Gastransportweg der Vorreinigungsanordnung nachgeschaltete Hauptreinigungsanordnung mit einer Schaumerzeugungseinrichtung und einer Schaumzerlegungseinrichtung, und
- – eine Flüssigkeitssenke zur Aufnahme von bei der Schaumzerlegung anfallender Prozessflüssigkeit aus der Schaumzerlegungseinrichtung, wobei die Schaumerzeugungseinrichtung folgende Merkmale aufweist:
- – einen konischen oder kegelstumpfförmigen Haubenrotor mit einem Haubenmantel, einer grundseitigen Haubenöffnung und einer Vielzahl von Durchgangslöchern im Haubenmantel zur Formung von Schaumbläschen eines innenseitig des Haubenrotors anzusammelnden Schaumes aus dem fluiden Gemenge, wobei der Haubenrotor um die Zentralachse seines konischen Haubenmantels drehbar in einer sich zu ihrer stromabwärtigen Seite hin aufweitenden trichterförmigen Passage des Gastransportweges angeordnet ist, so dass die grundseitige Haubenöffnung des Haubenrotors dessen stromabwärtige Seite bildet,
- – einen in dem Haubenrotor exzentrisch dazu angeordneten, konischen oder kegelstumpfförmigen Einsatz, der mit der Innenseite des Haubenmantels des Haubenrotors einen asymmetrischen Ringraum mit in Umfangsrichtung variierender radialer Ringbreite bildet, und
- – eine Drehantriebseinrichtung für den Haubenrotor.
- A gas inlet for the gas to be purified,
- A gas outlet for purified gas,
- A gas transport path between the gas inlet and the gas outlet,
- A pre-cleaning arrangement downstream of the gas inlet in the gas transport path, with a spraying device for spraying a foam-forming substance into the gas transport path, so that a fluid mixture is produced as a vapor-gas mixture,
- - A downstream in the gas transport path of Vorreinigungsanordnung main cleaning arrangement with a foam generating device and a foam separation device, and
- A liquid sink for receiving process liquid from the foam decomposition device during foam decomposition, the foam production device having the following features:
- A conical or frusto-conical hood rotor having a hood shroud, a hood opening at the base and a plurality of through holes in the hood shroud for forming foam bubbles of a foam to be accumulated on the inside of the hood rotor from the fluid mixture, the hood rotor being rotatable about the central axis of its conical hood shroud in a direction towards its arranged downstream side widening funnel-shaped passage of Gastransportweges, so that the base-side hood opening of the hood rotor forms its downstream side,
- - An eccentrically arranged in the hood rotor, conical or frusto-conical insert which forms an asymmetric annulus with circumferentially varying radial ring width with the inside of the hood shell of the hood rotor, and
- - A rotary drive device for the hood rotor.
Vorzugsweise ist eine im Gastransportweg der Hauptreinigungsanordnung und vorzugsweise auch der Vorreinigungsanordnung vorgeschaltete elektrostatische Vorrichtung vorhanden. In der elektrostatischen Vorrichtung wird ein elektrostatisches Feld erzeugt, um a-polare Teilchen aufzuladen, so dass diese anschließend mittels der Prozessflüssigkeit adsorbiert werden können.Preferably there is an electrostatic device in the gas transport path of the main cleaning arrangement and preferably also of the pre-cleaning arrangement. In the electrostatic device, an electrostatic field is generated to charge a-polar particles so that they can subsequently be adsorbed by the process liquid.
In der Vorreinigungsanordnung kommt es durch das Einsprühen der flüssigen schaumbildenden Substanz bereits zu einem intensiven Kontakt zwischen dem zu reinigenden Gas und der schaumbildenden Substanz als Reaktionsmittel bzw. Komponente eines Reaktionsmittels, so dass bereits im Vorreinigungsstadium ein Anteil der Fremdstoffpartikel von der schaumbildenden Substanz sorbiert und mit dieser weitertransportiert werden. Die Sprüheinrichtung umfasst vorzugsweise wenigstens eine Düse, die z. B. einen Sprühkegel im Gastransportweg bildet, so dass das zu reinigende Gas durch den Sprühkegel hindurchtreten muss, wobei es zu einer Vorreaktion und einer die Reaktionsfähigkeit und Reaktionsgeschwindigkeit von Komponenten des Rohgases erhöhenden Dampfbildung kommen kann. Nach Passieren der Vorreinigungsanordnung gelangt das zu reinigende Gas zusammen mit der schaumbildenden Substanz als fluides Gas-Dampf-Flüssigkeits-Gemenge zur Hauptreinigungsanordnung und wird dort einer Nassschaumgaswäsche unterzogen. Dabei spielt die Schaumerzeugungseinrichtung in der Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung eine wichtige Rolle. Sie erlaubt eine Schaumbildung mit Schaumblasen mit einem Durchmesser von z. B. 0,2–5 mm, die in sich eingeschlossen sind und eine sehr große Filterfläche haben. Das Verhältnis zwischen der Gesamtoberfläche des durch die Schaumbläschen gebildeten Flüssigkeitsfilmes und der eingeschlossenen Gasmenge ist sehr groß. Dadurch können auch Rauchgase mit einer sehr hohen Rohgasbelastung abgereinigt werden. Im Bereich der Hauptreinigungsanordnung weist der Gastransportweg die sich zu ihrer stromabwärtigen Seite hin aufweitende trichterförmige Passage auf, die durch entsprechend geformte Leitungselemente gebildet ist.In the Vorreinigungsanordnung it comes by spraying the liquid foam-forming substance already to an intense contact between the gas to be cleaned and the foam-forming substance as a reactant or component of a reagent, so that even in the Vorreinigungsstadium a proportion of foreign particles be sorbed by the foam-forming substance and transported with this further. The spraying device preferably comprises at least one nozzle, the z. B. forms a spray cone in Gastransportweg so that the gas to be cleaned must pass through the spray cone, which may lead to a pre-reaction and the reactivity and reaction rate of components of the raw gas increasing vapor formation. After passing through the pre-cleaning arrangement, the gas to be purified passes together with the foam-forming substance as a fluid gas-vapor-liquid mixture to the main cleaning arrangement and is there subjected to a wet foam gas scrubbing. In this case, the foam generating device in the embodiment of the present invention plays an important role. It allows foaming with foam bubbles with a diameter of z. B. 0.2-5 mm, which are enclosed in and have a very large filter surface. The ratio between the total surface area of the liquid film formed by the foam bubbles and the amount of gas trapped is very large. As a result, flue gases with a very high raw gas pollution can be cleaned. In the region of the main cleaning arrangement, the gas transport path has the funnel-shaped passage which widens toward its downstream side and which is formed by correspondingly shaped line elements.
Beim Eintritt in diese trichterförmige Passage gelangt das fluide Gemenge aus schaumbildender Substanz und zu reinigendem Gas in einen Zwischenraum zwischen der Außenbegrenzung der trichterförmigen Passage und dem darin aufgenommenen Haubenrotor, so dass das fluide Gemenge sich möglichst über die komplette Mantelaußenseite des Haubenrotors verteilen kann. Aufgrund der Drehung des Haubenrotors bilden sich dann an dessen zahlreichen Durchgangslöchern viele Schaumbläschen, die innenseitig des Haubenrotors als Schaum entstehen. Dieser Schaum wird in dem asymmetrischen Ringraum zwischen der Innenseite des Haubenmantels des Haubenrotors und dem darin angeordneten kegelstumpfförmigen Einsatz aufgrund der Rotation des Haubenrotors mitbewegt und dabei in dem schmaleren Bereichen des Ringraumes verdichtet und in dem weiteren Bereichen des Ringraumes entspannt, so dass der Schaum einen dynamischen Schaumfilter bildet. Es hat sich gezeigt, dass der so erzeugte und behandelte Schaum in sehr effizienter Weise Fremdstoffpartikel aus dem zu reinigenden Gas bindet. Die der Schaumerzeugungseinrichtung nachgeschaltete Schaumzerlegungseinrichtung zerstört die Schaumblasen, so dass die schaumbildende Substanz wieder in zusammenhängender Flüssigkeitskonsistenz unter Mitnahme der aus dem zur reinigenden Gas entfernten Fremdstoffpartikel abgeleitet werden kann. Gleichzeitig erzeugt die Schaumzerlegungseinrichtung einen Unterdruck.Upon entering this funnel-shaped passage, the fluid mixture of foam-forming substance and gas to be cleaned passes into an intermediate space between the outer boundary of the funnel-shaped passage and the hood rotor accommodated therein, so that the fluid mixture can spread over the complete outer shell side of the hood rotor as far as possible. Due to the rotation of the hood rotor then form many foam bubbles on the numerous through holes, which arise on the inside of the hood rotor as a foam. This foam is moved in the asymmetric annular space between the inside of the hood shell of the hood rotor and the frustoconical insert arranged therein due to the rotation of the hood rotor and thereby compressed in the narrower regions of the annulus and relaxed in the other areas of the annulus, so that the foam dynamic Foam filter forms. It has been found that the foam thus produced and treated very effectively binds foreign particles from the gas to be purified. The foam decomposition device downstream of the foam generation device destroys the foam bubbles, so that the foam-forming substance can be dissipated again in coherent liquid consistency, taking along the impurity particles removed from the gas to be cleaned. At the same time, the foam separation device generates a negative pressure.
Eine besonders vorteilhafte Schaumbildung wird erreicht, wenn die Durchgangslöcher im Haubenmantel des Haubenrotors hergestellt sind und durch Bilden von zungenkonturförmigen Einschnitten und durch Einbiegen der dabei gebildeten Zungen zum Haubenmantelinneren hin, wobei die Zungen entgegen der Betriebsdrehrichtung des Haubenrotors orientiert sind. Derart geformte Durchgangslöcher bilden sichelförmige Durchtritte, an denen unterschiedlich große Schaumbläschen mit unterschiedlichem Gewicht und unterschiedlich großen Oberflächen entstehen, wobei kleinere Schaumblasen in größere Schaumblasen gelangen können und sich somit eine Vergrößerung der Sorbtionsfläche des Schaumes zur Bindung der Fremdstoffe aus dem zu reinigenden Gas ergibt. Die nach innen gebogenen Zungen stellen innenseitig des Haubenrotors Prallflächen dar, an denen größere Schaumbläschen und kleinere Schaumbläschen oder Tröpfchen bei Drehung des Haubenrotors zerplatzen.A particularly advantageous foaming is achieved when the through holes are made in the hood shell of the hood rotor and by forming tongue-shaped incisions and by bending the tongues formed in the hood inner shell out, the tongues are oriented against the operating direction of rotation of the hood rotor. Thus formed through holes form crescent-shaped passages at which different sized foam bubbles of different weight and different sized surfaces arise, whereby smaller foam bubbles can get into larger foam bubbles and thus results in an increase of Sorbtionsfläche the foam for binding the foreign matter from the gas to be cleaned. The inwardly bent tongues are on the inside of the hood rotor baffles at which larger foam bubbles and smaller foam bubbles or droplets burst upon rotation of the hood rotor.
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher in dem Zwischenraum zwischen der Außenbegrenzung der trichterförmigen Passage des Gastransportweges und dem darin aufgenommenen Haubenrotor eine Vielzahl von feststehenden, leitblechartigen Lamellen in Umfangsrichtung des Haubenmantels aufeinanderfolgend und voneinander beabstandet vorgesehen sind, wobei die Lamellen quer zur Drehrichtung des Haubenrotors verlaufend mit einem Längsrand nahe an den Haubenmantel des Haubenrotors heranreichen, so dass sich zwischen dem Längsrand der Lamellen und dem Haubenrotor schmale Spalten von z. B. 1–2 mm Spaltbreite ergeben. Diese leitblechartigen Lamellen dienen dazu, das fluide Gemenge aus zu reinigendem Gas und schaumbildender Substanz nach Eintritt in die Hauptreinigungsanordnung gleichmäßig über die Mantelaußenseite des Haubenrotors zu verteilen und in dessen Drehrichtung zu verdichten und zu entspannen. Die leitblechartigen Lamellen tragen zusammen mit dem sich drehenden Haubenrotor auch zu Turbulenzen des fluiden Gemenges und dabei zu starken Druckunterschieden bei, was ebenfalls die Schaumbildung und Reaktionsfähigkeit der Gase begünstigt und die Effizienz der Ausfilterung von Fremdstoffen, z. B. Fluor-Chlor-Kohlenwasserstpffverbindungen aus dem zu reinigendem Gas steigert.Particularly preferred is an embodiment of the invention in which in the space between the outer boundary of the funnel-shaped passage of Gastransportweges and the hood rotor housed therein a plurality of fixed, baffle-like lamellae are provided in the circumferential direction of the hood shell consecutively and spaced from each other, wherein the lamellae transverse to the direction of rotation extend the hood rotor extending with a longitudinal edge close to the hood shell of the hood rotor, so that between the longitudinal edge of the slats and the hood rotor narrow gaps of z. B. 1-2 mm gap width. These baffled fins are used to distribute the fluid mixture of gas to be cleaned and foam-forming substance after entering the main cleaning arrangement evenly over the outer shell side of the hood rotor and to compress in the direction of rotation and relax. The baffle-like lamellae, together with the rotating hood rotor also contribute to turbulence of the fluid mixture and thereby to strong pressure differences, which also favors the foaming and reactivity of the gases and the efficiency of the filtering of foreign substances, eg. B. increases fluorine-chlorine hydrocarbon compounds from the gas to be purified.
Gemäß einer Variante der Vorrichtung nach der Erfindung weist die Schaumerzeugungseinrichtung mehrere gleichartige Haubenrotoren auf, die unter Bildung von Zwischenräumen ineinander verschachtelt und zur gemeinsamen Drehung um eine gemeinsame Drehachse gekoppelt sind. Auf diese Weise kann eine noch größere Schaummenge pro Zeiteinheit gebildet werden, ohne eine weitere Hauptreinigungseinrichtung nachschalten zu müssen.According to a variant of the device according to the invention, the foam generating device has a plurality of similar hood rotors, which are interleaved to form gaps and coupled for common rotation about a common axis of rotation. In this way, an even larger amount of foam per unit time can be formed without having to follow-up another main cleaning device.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist die Schaumzerlegungseinrichtung eine zur gemeinsamen Drehung mit dem Haubenrotor gekoppelte, vorzugsweise in Bezug auf ihre Drehachse rotationssymmetrische Lochplatte stromabwärtig der grundseitigen Haubenöffnung des Haubenrotors nahe dem Ausgang der trichterförmigen Passage des Gastransportweges auf, wobei die Lochplatte mit einer ihrer Plattenflächenseiten der grundseitigen Haubenöffnung des Haubenrotors gegenüberliegend angeordnet ist und an ihrem Umfangsrand umlaufend verteilt angeordnete Schaufeln trägt. Diese Schaufeln dienen einerseits zur Zerstörung der Schaumblasen und können gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform als Schaufelelemente eines Schaufelradantriebs ausgebildet sein. In einer solchen Ausgestaltung sind die Schaufeln z. B. in Draufsicht vorzugsweise bogenförmig, wobei die konvexen und konkaven Seiten in Drehrichtung der Lochplatte aufeinanderfolgend orientiert sind. Zur Beaufschlagung solcher als Antriebsschaufeln dienenden Elemente ist bei einer betreffenden Ausführungsform der Erfindung eine Spritzdüse vorgesehen, die eine Flüssigkeit mit tangentialer Richtungskomponente auf die jeweils vorbei rotierende Schaufel aufspritzt und somit ein Drehmoment zur Drehung der Lochplatte erzeugt. Dabei wird die von der Spritzdüse ausgestoßene Flüssigkeit vorzugsweise der Flüssigkeitssenke mittels einer Flüssigkeitsfördereinrichtung entnommen und der Spritzdüse zugeführt. Des Weiteren dienen die konvex und konkav gebildeten Schaufeln der Schaumzerlegungseinrichtung dazu, einen Unterdruck zu erzeugen, so dass das Luft-Gasgemisch von oben in den Haubenrotor mit angesaugt wird. According to one embodiment of the invention, the foam separation device coupled to common rotation with the hood rotor, preferably rotationally symmetrical with respect to their axis of rotation perforated plate downstream of the base hood opening of the hood rotor near the outlet of the funnel-shaped passage of Gastransportweges, wherein the perforated plate with one of its plate surface sides of the base side Hood opening of the hood rotor is arranged opposite and carries at its peripheral edge circumferentially distributed arranged blades. These blades serve on the one hand to destroy the foam bubbles and can be formed according to a particularly preferred embodiment as a blade elements of a paddle wheel. In such an embodiment, the blades z. B. in plan view, preferably arcuate, wherein the convex and concave sides are oriented successively in the direction of rotation of the perforated plate. In order to act on such serving as drive blades elements in a particular embodiment of the invention, a spray nozzle is provided which sprays a liquid with tangential direction component on each passing rotating blade and thus generates a torque for rotating the perforated plate. In this case, the liquid ejected from the spray nozzle is preferably taken from the liquid sink by means of a liquid conveying device and supplied to the spray nozzle. Furthermore, the convexly and concavely formed blades of the foam separation device serve to generate a negative pressure, so that the air-gas mixture is sucked into the hood rotor from above.
Vorzugsweise ist die Flüssigkeitssenke ein Flüssigkeitssammelbehälter, der unterhalb der Schaumzerlegungseinrichtung angeordnet ist, so dass Prozessflüssigkeit, die bei der Schaumzerlegung anfällt, von der Schaumzerlegungseinrichtung in den Prozessflüssigkeitssammelbehälter ablaufen kann.The liquid sink is preferably a liquid collecting container which is arranged below the foam decomposition device, so that process liquid obtained during the foam decomposition can run off from the foam decomposition device into the process liquid collecting container.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Haubenrotor außen an seiner der grundseitigen Haubenöffnung entgegengesetzten Seite als Ventilator mit Flügelelementen ausgebildet ist, um fluides Gemenge aus der Vorreinigungsanordnung in die trichterförmige Passage des Gastransportweges und somit in die Hauptreinigungsanordnung zu fördern. Der Haubenrotor hat somit die Doppelfunktion der Schaumbläschenbildung und der Ansaugung des fluiden Gemenges in die Hauptreinigungsanordnung. Die Flügelelemente sind vorzugsweise so geformt, dass sie bei Drehung des Haubenrotors fluides Gemenge von der Vorreinigungsanordnung her ansaugen und mit einer tangentialen, radialen und axialen Bewegungskomponente in den Zwischenraum zwischen der Außenbegrenzung der trichterförmigen Passage des Gasströmungsweges und der Außenseite des darin aufgenommenen Haubenrotors fördern können. Dies dient ebenfalls zur wirksamen Verteilung des fluiden Gemenges über den Mantel des Haubenrotors, insbesondere im Zusammenhang mit den oben bereits angesprochenen leitblechartigen Lamellen, die den Ringraum zwischen der Außenbegrenzung der tricherförmigen Passage des Gasströmungsweges und der Außenseite des Haubenrotors in Bereiche unterteilt, die in Umfangsrichtung des Haubenrotors aufeinanderfolgend angeordnet sind.According to one embodiment of the invention, it is proposed that the hood rotor is formed on its outside the hood side opening opposite side as a fan with wing elements to promote fluid mixture from the Vorreinigungsanordnung in the funnel-shaped passage of Gastransportweges and thus in the main cleaning arrangement. The hood rotor thus has the dual function of foam bubble formation and the suction of the fluid mixture in the main cleaning arrangement. The vane elements are preferably shaped so that, upon rotation of the bonnet rotor, they can draw in fluid mixture from the precleaner assembly and promote with a tangential, radial and axial component of motion into the space between the outer boundary of the funnel-shaped passage of the gas flow path and the outside of the bonnet rotor received therein. This also serves for effective distribution of the fluid mixture over the jacket of the hood rotor, in particular in connection with the above-mentioned baffle-like fins, which divides the annular space between the outer boundary of the truncated passage of the gas flow path and the outside of the hood rotor in areas in the circumferential direction of the Hood rotor are arranged successively.
Gemäß einer Variante der Erfindung ist die Sprüheinrichtung der Vorreinigungsanordnung mit der Flüssigkeitssenke verbunden, wobei eine Flüssigkeitsfördereinrichtung (Pumpe) zur Förderung von Prozessflüssigkeit von der Flüssigkeitssenke zur Sprüheinrichtung vorgesehen ist. Gemäß einer solchen Lösung wird die schaumbildende Substanz (Reaktionsmittel) im Kreislauf durchlaufend verwendet.According to a variant of the invention, the spraying device of the pre-cleaning arrangement is connected to the liquid sink, wherein a liquid conveying device (pump) is provided for conveying process liquid from the liquid sink to the spraying device. According to such a solution, the foam-forming substance (reactant) is used in circulation.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Hauptreinigungsanordnung eine Kondensatabscheideeinrichtung zur Abscheidung von Restfeuchtigkeit aus dem mittels der Hauptreinigungsanordnung gereinigten Gas nachgeschaltet ist. Besonders vorteilhaft bei einer derartigen Lösung ist es, wenn zwischen der Hauptreinigungsanordnung und dem Gasauslass eine zur Vorreinigungsanordnung führende Überbrückungsleitung aus dem Gastransportweg abzweigt, wobei einstellbare Drosselmittel, z. B. eine Drosselklappe, zur Beeinflussung des Durchlassvermögens der Überbrückungsleitung darin vorgesehen sind. Auf diese Weise kann ein Volumenanteil des gereinigten Gases in der erfindungsgemäßen Vorrichtung erneut dem Reinigungsprozess unterzogen werden, wobei ein Vermischen des schon gereinigten Gases mit dem am Gaseinlass einströmenden Rohgas erzielt wird, was dem Gesamtreinigungsprozess insbesondere bei stark mit Fremdstoffen belasteten Rohgasen zugute kommt. Die Überbrückungsleitung bietet ferner den Vorteil, dass im Falle der Störung der Vorrichtung zu reinigendes Gas (Rohgas) ohne zusätzliche Regelung über die Bypassleitung nach außen abgeleitet und somit ein Rohgasstau vorgebeugt werden kann.A further advantageous embodiment of the invention provides that the main cleaning arrangement is followed by a Kondensatabscheideeinrichtung for the separation of residual moisture from the purified by means of the main cleaning arrangement gas. It is particularly advantageous in such a solution, if between the main cleaning arrangement and the gas outlet branches off leading to Vorreinigungsanordnung bypass line from the gas transport path, wherein adjustable throttle means, for. As a throttle valve, are provided for influencing the transmittance of the bypass line therein. In this way, a volume fraction of the purified gas in the device according to the invention can again be subjected to the cleaning process, whereby a mixing of the already purified gas is achieved with the raw gas flowing in at the gas inlet, which benefits the overall cleaning process especially for heavily contaminated with foreign raw gases. The bypass line also has the advantage that in the event of malfunction of the device to be cleaned gas (raw gas) without additional control over the bypass line to the outside and thus prevents Rohgasstau can be prevented.
Zwischen der Hauptreinigungsanordnung und dem Gasauslass ist vorzugsweise eine Gasfördereinrichtung vorgesehen, um gereinigtes Gas von der Hauptreinigungsanordnung anzusaugen und weiterzufördern. Bei einer Ausgestaltung der Vorrichtung mit der oben angesprochenen Überbrückungsleitung sollte die Gasfördereinrichtung stromaufwärtig der Abzweigstelle der Überbrückungsleitung im Gastransportweg angeordnet sein. Die Gasfördereinrichtung kann an der Hauptreinigungsanordnung einen Unterdruck aufrechterhalten und zur Überbrückungsleitung und zu einer etwaigen Kondensatabscheideeinrichtung hin einen Überdruck erzeugen, so dass ein gewünschter Anteil des gereinigten Gases wieder im Kreislauf der Vorreinigungsanordnung zugeführt werden kann. Es kann auf diese Weise erreicht werden, dass nur der Volumenanteil als gereinigtes Gas nach außen abgegeben wird, der vorher als Rohgas in die Vorrichtung gelangte.Between the main cleaning arrangement and the gas outlet there is preferably provided a gas conveying means for sucking and conveying purified gas from the main cleaning arrangement. In one embodiment of the device with the above-mentioned bypass line, the gas delivery device should be located upstream of the branch point of the bypass line in the gas transport path. The gas delivery device can maintain a negative pressure on the main cleaning arrangement and the bypass line and any Condensate to produce a positive pressure, so that a desired proportion of the purified gas can be fed back into the circuit of Vorreinigungsanordnung. It can be achieved in this way that only the volume fraction is discharged as purified gas to the outside, which previously arrived as raw gas in the device.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass eine Prozessflüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung mit einem Aufnahmebehälter vorgesehen ist, der mit der Flüssigkeitssenke verbunden ist, um Prozessflüssigkeit aufzunehmen, wobei die Prozessflüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung eine elektrische Elektrodenanordnung mit in den Aufnahmebehälter eintauchenden Elektroden aufweist, die mit unterschiedlichen elektrischen und wechselbaren Polaritäten mittels einer Spannungsversorgungseinrichtung beaufschlagbar sind, wobei der Aufnahmebehälter mit einem Schlammsammelbehälter verbunden ist, um aus der Prozessflüssigkeit abgeschiedenen Schlamm kontinuierlich aufzunehmen.According to one embodiment of the invention, it is proposed that a process fluid treatment device is provided with a receptacle which is connected to the liquid sink to receive process liquid, wherein the process fluid treatment device has an electrical electrode assembly with immersed in the receptacle electrodes with different electrical and removable polarities by means a power supply device can be acted upon, wherein the receptacle is connected to a sludge collecting container to continuously receive sludge deposited from the process liquid.
Vorzugsweise steht ein oberer Bereich des Aufnahmebehälters der Prozessflüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung stromaufwärtig der Hauptreinigungsanordnung mit dem Gastransportweg in Fluidverbindung, um Prozessflüssigkeit aus dem Aufnahmebehälter in den Gastransportweg einzuleiten.Preferably, an upper portion of the receptacle of the process fluid conditioner is in fluid communication with the gas transport path upstream of the main purge assembly for introducing process fluid from the receptacle into the gas transport path.
Andererseits kann ein oberer Bereich des Aufnahmebehälters der Prozessflüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung stromaufwärtig der Vorreinigungsanordnung mit dem Gastransportweg in Fluidverbindung stehen, um Oxidationsgase, insbesondere Sauerstoff- und Wasserstoff-Radikale, die mittels der Elektrodenanordnung aus Prozessflüssigkeit erzeugbar sind, in den Gastransportweg einzuleiten und damit Fremdgase in dem Rohgas zu oxidieren.On the other hand, an upper portion of the receptacle of the process fluid treatment device may be in fluid communication with the gas transport path upstream of the precleaner to introduce oxidant gases, in particular oxygen and hydrogen radicals, producible by the process liquid electrode assembly into the gas transport path and thus to foreign gases in the raw gas oxidize.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mündet ein den Gastransportweg zwischen der Vorreinigungsanordnung und der Hauptreinigungsanordnung definierender Leitungsteil mit der trichterförmigen Passage des Gastransportweges in ein Leitungsgehäuse ein, welches in einem oberen Bereich den Gasauslass – und in einem unteren Bereich die Flüssigkeitssenke aufweist. Eine solche konstruktive Ausgestaltung ermöglicht eine kompakte Bauform der Vorrichtung und eine zuverlässige Funktionsweise der Strömungsführungen.According to a further preferred embodiment of the invention, a conduit part defining the gas transport path between the pre-cleaning arrangement and the main cleaning arrangement opens into a conduit housing with the funnel-shaped passage of the gas transport path, which has the gas outlet in an upper region and the liquid depression in a lower region. Such a structural design allows a compact design of the device and a reliable operation of the flow guides.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to the drawings with reference to a particularly preferred embodiment.
In den Zeichnungen zeigen:In the drawings show:
In
- – elektrostatische Vorrichtung (O), welche ein elektrostatisches Feld erzeugt, um a-polare Teilchen aufzuladen,
- –
eine Prozessflüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung 1 , welche auch als Oxidationsbaugruppe zur Erzeugung von Oxidationsgasen wirksam ist, - –
eine Vorreinigungsanordnung 2 ineinem Gastransportweg 3 , dervon einem Gaseinlass 4 für das zu reinigende Rohgas zu einem Gasauslass5 für gereinigtes Gas führt, - – eine der Vorreinigungsanordnung
2 in demGastransportweg nachgeschaltete Hauptreinigungsanordnung 6 , - – einen
Prozessflüssigkeitssammelbehälter 7 und - –
eine Kondensatabscheideeinrichtung 8 .
- Electrostatic device (O) which generates an electrostatic field to charge a-polar particles,
- - A process
fluid treatment device 1 which is also effective as an oxidation assembly for generating oxidizing gases, - - A
pre-cleaning arrangement 2 in agas transport way 3 coming from agas inlet 4 for the raw gas to be purified to agas outlet 5 for purified gas, - - One of the
pre-cleaning arrangement 2 in the gas transport path downstreammain cleaning arrangement 6 . - - a process
fluid collection tank 7 and - - A Kondensatabscheideeinrichtung
8th ,
Der Gastransportweg ist durch ein Einleitungsrohr
In dem Gastransportweg
Die in
Das Rohgas durchströmt die Vorreinigungsanordnung
Zur Förderung des Rohgasstromes in dem Einleitungsrohr hin zu der Hauptreinigungsanordnung
Die Hauptreinigungsanordnung
In exzentrischer Anordnung zu dem Haubenrotor
Der Haubenrotor
Eine Lochplatte
Das fluide Gemenge aus zu reinigendem Rohgas, Luft und Prozessflüssigkeit wird von dem Ventilator
An dem haubenförmigen Rohrelement
Aus
Bei der Drehbewegung des Haubenrotors
Anhand der Diagramme in
Die Durchgangslöcher
Bei Weiterdrehen des Haubenrotors
An dieser Stelle sei angemerkt, dass der Haubenrotor
Der asymmetrische Ringraum
In dem Zwischenraum
Der Schaum in dem Ringraum
Die Lochplatte
In dem Gastransportweg
Das so schon teilweise von Feuchte befreite gereinigte Gas wird schließlich in der Kondensatabscheidevorrichtung
Das Sauggebläse
Das in der Kondensatorabscheidevorrichtung
Ein Teil des gereinigten Gases kann über die Überbrückungsleitung
Durch den Unterdruck bei der Ansaugung des Rohgases durch den Ventilator
Die auch als Oxidationsgasquelle wirksame Prozessflüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung
Der Aufnahmebehälter
Wie bereits angedeutet, dienen die Elektroden
Auch dienen die Elektroden
Aus dem Rohgas von der Prozessflüssigkeit übernommende Wärme kann mittels eines Wärmetauschers
Der Flüssigkeitsstand in dem Prozessflüssigkeitssammelbehälter
Der pH-Wert der Prozessflüssigkeit im Prozesssammelbehälter
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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