DE102016125466A1

DE102016125466A1 - Anlage zur Nassabscheidung von Partikeln

Info

Publication number: DE102016125466A1
Application number: DE102016125466.5A
Authority: DE
Inventors: Jochen Attinger; Ulrich Stolz; Jens Kuhn
Original assignee: Keller Lufttechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Keller Lufttechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2016-12-22
Filing date: 2016-12-22
Publication date: 2018-06-28

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Nassabscheidung von Partikeln aus einem Gasstrom. Mittels einer Bedüsungseinheit (8) wird ein die Partikel enthaltender Rohgasstrom mit Flüssigkeit bedüst, so dass die Partikel an Tropfen der Flüssigkeit gebunden sind. In einem Tropfenabscheider (3) werden die die Partikel enthaltenden Tropfen des mit Flüssigkeit bedüsten Rohgasstroms entfernt. Eine Einheit zur Elimination von Legionellen ist vorgesehen, mittels derer ein von Legionellen gereinigter Reingasstrom erzeugt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage und ein Verfahren zur Nassabscheidung von Partikeln aus einem Gasstrom.
Derartige Nassabscheidungsanlagen werden generell für ein Abscheiden von Partikeln aus einem Gasstrom, insbesondere Luftstrom eingesetzt, wo eine Trockenfiltration für eine Abscheidung nicht oder nur bedingt einsetzbar ist. Dabei können Nassabscheidungsanlagen in den unterschiedlichsten Industriebereichen eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind spanabhebende Verfahren, bei welchen glühende beziehungsweise heiße Staubpartikel entstehen. Weitere Anwendungsfälle sind Industrieprozesse, bei welchen feuchte und/oder klebrige Stäube anfallen. Beispiele hierfür sind industrielle Anlagen zur Keramik- oder Glasherstellung oder auch Gießereien.
Mit Nassabscheidungsanlagen können insbesondere in den vorgenannten Industrieprozessen effizient Partikel aus Gas- beziehungsweise Luftströmen entfernt werden, wodurch ein wesentlicher Beitrag zur Luftreinhaltung geleistet wird.
Dabei besteht eine generelle Anforderung bei derartigen Anlagen darin, dass von diesen selbst keine Gefährdungen, insbesondere Gesundheitsrisiken ausgehen.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zur Nassabscheidung von Partikeln aus einem Gasstrom so auszubilden, dass von dieser keine Gesundheitsrisiken ausgehen.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale der unabhängigen Ansprüche vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Nassabscheidung von Partikeln aus einem Gasstrom. Mittels einer Bedüsungseinheit wird ein die Partikel enthaltender Rohgasstrom mit Flüssigkeit bedüst, so dass die Partikel an Tropfen der Flüssigkeit gebunden sind. In einem Tropfenabscheider werden die die Partikel enthaltenden Tropfen des mit Flüssigkeit bedüsten Rohgasstroms entfernt. Eine Einheit zur Elimination von Legionellen ist vorgesehen, mittels derer ein von Legionellen gereinigter Reingasstrom erzeugt wird.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein entsprechendes Verfahren.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht somit darin, die Funktionssicherheit einer Nassabscheidungsanlage dahingehend zu erweitern und verbessern, dass von dieser keine Gefahren durch Legionellen ausgehen können. Dies wird dadurch gewährleistet, dass nur der von Legionellen gereinigte Reingasstrom aus dieser ausgeführt wird.
Da bei Nassabscheidungsanlagen generell Flüssigkeitskreisläufe, insbesondere Wasserkreisläufe vorgesehen sind, um eine Nassabscheidung von Partikeln vorzunehmen, besteht bei diesen prinzipiell die Gefahr, dass Legionellen enthaltende Wasser-Aerosole frei werden. Bei Legionellen handelt es sich um Bakterien, die bei Einatmen zur lebensgefährlichen Legionärskrankheit führen können.
Da bei der erfindungsgemäßen Nassabscheidungsanlage eine Einheit zur Elimination von Legionellen vorgesehen ist, gehen von diesen keine Gefahren für Personen mehr aus, sich mit der Legionärskrankheit zu infizieren. Damit ist die Funktionssicherheit der erfindungsgemäßen Nassabscheidungsanlage signifikant erhöht.
Weiterhin besteht ein wesentlicher Vorteil der Erfindung darin, dass mit der bei der Nassabscheidungsanlage vorgesehenen Einheit zur Elimination von Legionellen die gesetzlichen Vorgaben der Verordnung für Verdunstungskühlanlagen (42. BImSchV) leichter erfüllt werden können.
Diese Anforderungen dieser Verordnung werden insbesondere dadurch erfüllt, dass mit der Einheit zur Elimination von Legionellen der Reingasstrom so gereinigt wird, dass in diesem der Gehalt von Legionellen unterhalb eines vorgegebenen Grenzwerts liegt.
Der Grenzwert ist dabei so gewählt, dass die Anforderungen der 42. BImSchV erfüllt werden. Die Einhaltung des Grenzwerts kann dabei besonders einfach durch eine geeignete Auslegung der Einheit zur Elimination der Legionellen sichergestellt werden, wobei diese Auslegung anhand von Testmessungen oder dergleichen vor Inbetriebnahme der Nassabscheidungsanlage festgelegt werden kann. Diese Testmessungen werden vorteilhaft innerhalb vorgegebener Zeitintervalle nach erfolgter Inbetriebnahme der Nassabscheidungsanlage wiederholt.
Mit der Erfüllung der Anforderungen der 42. BImSchV durch die erfindungsgemäß vorgesehene Einheit zur Elimination von Legionellen kann diese ohne Einschränkungen in industriellen Anlagen eingesetzt werden.
Dies stellt einen wesentlichen Vorteil für den Betreiber der jeweiligen Nassabscheidungsanlage dar, da die Nassabscheidungsanlage eine hohe Verfügbarkeit aufweist, das heißt es besteht keine Gefahr, dass die Nassabscheidungsanlage aufgrund der Nichteinhaltung der Anforderungen der 42. BImSchV nachgebessert werden muss oder sogar stillgelegt wird.
Gemäß einer ersten Variante der Erfindung ist die Einheit zur Elimination von Legionellen von wenigstens einem Trockenfilter gebildet, welchem ein im Tropfenabscheider erzeugter gereinigter Gasstrom zugeführt ist.
Dabei werden im Trockenfilter im gereinigten Gasstrom enthaltene Partikel und Legionellen abgeschieden und gespeichert, wobei durch die Filtration der Reingasstrom erzeugt wird.
Diese Variante ist deshalb vorteilhaft, da teilweise in Nassabscheidungsanlagen bereits Trockenfilter für eine Nachfiltration von Partikeln dem Tropfenabscheider nachgeordnet sind. Um eine wirksame Elimination von Legionellen aus dem im Tropfenabscheider gereinigten Gasstrom zu gewährleisten ist lediglich eine hierfür geeignete Auslegung des Trockenfilters erforderlich.
Gemäß einer zweiten Variante, die zusätzlich oder alternativ zur ersten Variante zum Einsatz kommen kann, ist vorgesehen, dass die Flüssigkeit der Bedüsungseinheit aus einem Flüssigkeitskreislauf zugeführt ist, und dass dem Flüssigkeitskreislauf eine Desinfektionseinheit zugeordnet ist, welche die Einheit zur Elimination von Legionellen bildet.
In diesem Fall werden die Legionellen nicht erst im gereinigten Gasstrom am Ausgang des Tropfenabscheiders eliminiert, sondern bereits im Flüssigkeitskreislauf für den Tropfenabscheider.
Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführungsform weist die Desinfektionseinheit eine Strahlung emittierende Strahlungsquelle auf, wobei Flüssigkeit im Flüssigkeitskreislauf mit der Strahlung beaufschlagt ist.
Dabei emittiert die Strahlungsquelle der Desinfektionseinheit UV-Strahlung, wobei insbesondere UVC-Strahlung zur Elimination von Legionellen geeignet ist.
Gemäß einer konstruktiv vorteilhaften Ausgestaltung weist der Flüssigkeitskreislauf einen Behälter auf, welchem im Tropfenabscheider abgeschiedene Flüssigkeit zugeführt ist, und aus welchem Flüssigkeit über Zuleitungsmittel der Bedüsungseinheit zugeführt ist. Die Desinfektionseinheit ist den Zuleitungsmitteln zugeordnet.
Gemäß einer zweiten vorteilhaften Ausführungsform wird mit der Desinfektionseinheit ein Biozid der Flüssigkeit im Flüssigkeitskreislauf zugegeben.
Die erfindungsgemäße Nassabscheidungsanlage kann aus räumlich verteilten, separaten einzelnen Komponenten bestehen. Alternativ können die einzelnen Komponenten zu einer Vorrichtung zusammengefasst sein, das heißt sie bilden eine gemeinsame Baueinheit.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

1: Erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Nassabscheidungsanlage.
2: Zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Nassabscheidungsanlage.

1 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Nassabscheidungsanlage 1. Die Komponenten der Nassabscheidungsanlage 1 sind im vorliegenden Fall zu einer Vorrichtung zusammengefasst und befinden sich in einem Gehäuse 2.
Die Nassabscheidungsanlage 1 weist einen Tropfenabscheider 3 in Form eines Zyklons auf. Diesem Tropfenabscheider 3 ist ein Flüssigkeitskreislauf, insbesondere ein Wasserkreislauf zugeordnet. Als Komponenten des Flüssigkeitskreislaufs sind ein Behälter 4 und ein vom Tropfenabscheider 3 in den Behälter 4 führendes Tauchrohr 5 vorgesehen. Weiterhin ist eine Pumpe 6 vorgesehen, mittels derer Flüssigkeit aus dem Behälter 4 über Zuleitungsmittel 7 in Form von Leitungen einer Bedüsungseinheit 8 zugeführt wird, die sich in einer Bedüsungszone befindet.
Die Funktionsweise dieser Nassabscheidungsanlage 1 ist derart, dass mit der Pumpe 6 Flüssigkeit aus dem Behälter 4 dem Zuleitungsmittel 7 zugeführt und über die Zuleitungsmittel 7 der Bedüsungseinheit 8 zugeführt sind. Die Bedüsungseinheit 8 weist wenigstens eine Düse in Form einer Venturi-Düse, einer Exzenterhohlkegeldüse oder dergleichen auf. Mit der so ausgebildeten Bedüsungseinheit 8 wird in der Bedüsungszone ein feiner, homogener Flüssigkeitstropfenschleier gebildet.
Dieser Bedüsungszone wird über einen Rohgasanschluss 9 ein zu reinigender, Partikel enthaltender Rohgasstrom zugeführt, der in 1 mit dem Pfeil A bezeichnet ist. In der Bedüsungszone werden die Partikel an die mit der Bedüsungseinheit 8 erzeugten Flüssigkeitstropfen gebunden.
Der Gasstrom mit den Flüssigkeitstropfen und den daran gebundenen Partikeln werden dann dem Tropfenabscheider 3 zugeführt. Dort werden die Flüssigkeitstropfen mit den Partikeln durch Trägheitskräfte aus dem Gasstrom entfernt. Die abgeschiedene, die Partikel enthaltende Flüssigkeit wird über das Tauchrohr 5 in den Behälter 4 rückgeführt, wodurch ein geschlossener Flüssigkeitskreislauf entsteht. Ein Abweisblech 10 am unteren Ende des Tropfenabscheiders 3 erleichtert das Ableiten der Flüssigkeit aus dem Tropfenabscheider 3 in den Behälter 4. Der in den Behälter 4 rückgeführte Flüssigkeitsstrom ist in 1 mit dem Pfeil B bezeichnet. Durch die Rückführung von mit den abgeschiedenen Partikeln verunreinigter Flüssigkeit steigt im Verlauf der Betriebsdauer der Verunreinigungsgrad der Flüssigkeit im Behälter 4 und damit im Flüssigkeitskreislauf. Daher wird die im Behälter 4 angesammelte verunreinigte Flüssigkeit durch frische, nicht verunreinigte Flüssigkeit ersetzt, wenn die in der Flüssigkeit enthaltenen Verunreinigungen ein bestimmtes Maß überschreiten.
Zur Überwachung des für die Filtration im Tropfenabscheider 3 benötigten Flüssigkeitsstroms ist eine nicht dargestellte Strömungsüberwachung vorgesehen.
Der im Tropfenabscheider 3 gereinigte Gasstrom wird aus dem Tropfenabscheider 3 ausgeführt und über nicht gesondert dargestellte lufttechnische Verbindungen zwei Trockenfiltern 11 zugeführt, die im vorliegenden Fall identisch ausgebildet sind. Der aus dem Tropfenabscheider 3 ausgeleitete gereinigte Gasstrom ist in 1 mit den Pfeilen C bezeichnet.
Die Trockenfilter 11 sind als Speicherfilter ausgebildet. In dem gereinigten Gasstrom am Ausgang des Tropfenabscheiders 3 sind typischerweise noch Partikel enthalten. Diese werden größtenteils in den Trockenfiltern 11 aus dem Gasstrom abgeschieden und gespeichert. Sobald die Trockenfilter 11 mit abgeschiedenen Partikeln gesättigt sind, werden diese durch neue ersetzt.
Durch die zweite Filtration in den Trockenfiltern 11 wird ein Reingasstrom erzeugt, der nahezu partikelfrei ist. Dieser Reingasstrom wird aus der Nassabscheidungsanlage 1 ausgeleitet. Der Reingasstrom ist in 1 mit den Pfeilen D bezeichnet. Der Reingasstrom wird über eine Auslassöffnung 12 im Gehäuse aus der Nassabscheidungsanlage 1 ausgeführt. Zur Führung des Reingasstroms zur Auslassöffnung 12 ist ein Ventilator 13 vorgesehen.
Erfindungsgemäß sind die Trockenfilter 11 so ausgelegt, das heißt deren Filterelemente so dimensioniert, dass mit den Trockenfiltern 11 nicht nur im Gasstrom enthaltene Partikel, sondern auch dort enthaltene Aerosolen mit Legionellen, das heißt Bakterien, die die Legionärskrankheit auslösen können, ausgefiltert werden.
Vorteilhaft wird die Auslegung der Trockenfilter 11 vor der Inbetriebnahme der Nassabscheidungsanlage 1 durch Testmessungen vorgegeben und kontrolliert. Während des Betriebs werden die Testmessungen in vorgegebenen Zeitintervallen wiederholt, um zu prüfen, dass während der Betriebsdauer gleichbleibend Legionellen mit den Trockenfiltern 11 aus dem Gasstrom entfernt werden.
Vorteilhaft werden die Trockenfilter 11 so ausgelegt, dass mit diesen eine Filterung derart erfolgt, dass der Gehalt an Legionellen im Reingasstrom unterhalb eines vorgegebenen Grenzwert liegt. Der Grenzwert ist dabei so gewählt, dass die Anforderungen der gesetzlichen Bestimmungen, insbesondere der 42. BImSchV, erfüllt sind.
2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Nassabscheidungsanlage 1. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel gemäß 1 nur dadurch, dass den Zuleitungsmitteln 7 im Flüssigkeitskreislauf eine Desinfektionseinheit 14 zugeordnet ist, welche zusätzlich zu den Trockenfiltern 11 eine weitere Einheit zur Elimination von Legionellen bildet.
Die Desinfektionseinheit 14 weist im vorliegenden Fall eine Strahlungsquelle auf, die UV-Strahlung, insbesondere UVC-Strahlung emittiert. Die Desinfektionseinheit 14 ist den Zuleitungsmitteln 7 derart zugeordnet, dass die in den Zuleitungsmitteln 7 geführte Flüssigkeit mit der Strahlung beaufschlagt wird. Durch die Strahlung werden in der Flüssigkeit vorhandene Legionellen abgetötet.
Die Auslegung der Desinfektionseinheit 14 erfolgt in Kombination mit der Auslegung der Trockenfilter 11 derart, dass der Gehalt an Legionellen im Reingasstrom unterhalb des vorgegebenen Grenzwerts liegt. Da neben den Trockenfilter 11 mit der Desinfektionseinheit 14 eine weitere Einheit zur Elimination von Legionellen vorgesehen ist, sind nunmehr die Anforderungen an die Trockenfiltern 11 hinsichtlich der Elimination von Legionellen geringer als bei der Ausführungsform der 1, das heißt es können einfachere, kostengünstigere Trockenfilter 11 verwendet werden.
Für den Fall, dass mit dem Tropfenabscheider 3 der Nassabscheidungsanlage 1 bereits eine ausreichende Abscheidung der Partikel erreicht wird, können die Trockenfilter 11 sogar komplett weggelassen werden, so dass die Desinfektionseinheit 14 die einzige Einheit zur Elimination von Legionellen bildet.
Ein wesentlicher Vorteil der Desinfektionseinheit 14 besteht darin, dass durch eine Variation der Strahlungsstärke der UV-Strahlung und/oder einer Variation der Bestrahlungszeiten einfach und exakt der Grad der Elimination an Legionellen vorgegeben werden kann.
Stellt sich beispielsweise bei den turnusgemäßen Testmessungen nach Inbetriebnahme der Nassabscheidungsanlage 1 heraus, dass im Reingasstrom der Gehalt an Legionellen höher als der Grenzwert liegt, so kann diese Fehlfunktion einfach durch eine Erhöhung der Bestrahlungsstärke oder- dauer behoben werden.
Gemäß einer weiteren nicht dargestellten Variante kann die Desinfektionseinheit 14 auch als Einheit ausgebildet sein, mit der kontrolliert ein Biozid der Flüssigkeit zugegeben wird, um dort vorhandene Legionellen abzutöten. Durch die Menge des zugegebenen Biozids kann auf einfache Weise kontrolliert werden, dass der Gehalt an Legionellen im Reingasstrom den vorgegebenen Grenzwert nicht überscheitet. Auch bei dieser Ausführungsform kann die Desinfektionseinheit 14 allein oder in Kombination mit den Trockenfiltern 11 eingesetzt werden. Prinzipiell ist auch eine Kombination einer Desinfektionseinheit 14 mit einer Strahlungsquelle und einer Desinfektionseinheit 14 zur Zudosierung von Biozid allein oder in Kombination mit Trockenfiltern 11 denkbar.
Bezugszeichenliste

(1): Nassabscheidungsanlage
(2): Gehäuse
(3): Tropfenabscheider
(4): Behälter
(5): Tauchrohr
(6): Pumpe
(7): Zuleitungsmittel
(8): Bedüsungseinheit
(9): Rohgasanschluss
(10): Abweisblech
(11): Trockenfilter
(12): Auslassöffnung
(13): Ventilator
(14): Desinfektionseinheit

Claims

Anlage zur Nassabscheidung von Partikeln aus einem Gasstrom mit einer Bedüsungseinheit (8), mittels derer ein die Partikel enthaltender Rohgasstrom mit Flüssigkeit bedüst wird, so dass die Partikel an Tropfen der Flüssigkeit gebunden sind, mit einem Tropfenabscheider (3), in welchem die die Partikel enthaltenden Tropfen des mit Flüssigkeit bedüsten Rohgasstroms entfernt werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einheit zur Elimination von Legionellen vorgesehen ist, mittels derer ein von Legionellen gereinigter Reingasstrom erzeugt wird.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit zur Elimination von Legionellen von wenigstens einem Trockenfilter (11) gebildet ist, welchem ein im Tropfenabscheider (3) erzeugter gereinigter Gasstrom zugeführt ist.
Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Trockenfilter (11) im gereinigten Gasstrom enthaltene Partikel und Legionellen abgeschieden und gespeichert werden, wobei durch die Filtration der Reingasstrom erzeugt wird.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit der Bedüsungseinheit aus einem Flüssigkeitskreislauf zugeführt ist, und dass dem Flüssigkeitskreislauf eine Desinfektionseinheit (14) zugeordnet ist, welche die Einheit zur Elimination von Legionellen bildet.
Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Desinfektionseinheit (14) eine Strahlung emittierende Strahlungsquelle aufweist, wobei Flüssigkeit im Flüssigkeitskreislauf mit der Strahlung beaufschlagt ist.
Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle der Desinfektionseinheit (14) UV-Strahlung emittiert.
Anlage nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitskreislauf einen Behälter (4) aufweist, welchem im Tropfenabscheider (3) abgeschiedene Flüssigkeit zugeführt ist, und aus welchem Flüssigkeit über Zuleitungsmittel (7) der Bedüsungseinheit (8) zugeführt ist, und dass die Desinfektionseinheit (14) den Zuleitungsmitteln (7) zugeordnet ist.
Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Desinfektionseinheit (14) ein Biozid der Flüssigkeit im Flüssigkeitskreislauf zugegeben wird.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass nur der von Legionellen gereinigte Reingasstrom aus dieser ausgeführt wird.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Tropfenabscheider (3) von einem Zyklon gebildet ist.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedüsungseinheit (8) wenigstens eine Düse aufweist, mit der die Flüssigkeit in einen Flüssigkeitstropfenschleier überführt ist.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die dem als Luftstrom ausgebildeten Rohgasstrom zugeführte Flüssigkeit Wasser ist.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass deren Komponenten in einer Vorrichtung zusammengefasst sind.
Verfahren zur Nassabscheidung von Partikeln aus einem Gasstrom, wobei ein Partikel enthaltender Rohgasstrom in einer Bedüsungseinheit (8) mit Flüssigkeit bedüst wird, so dass die Partikel an Tropfen der Flüssigkeit gebunden werden, und wobei die die Partikel enthaltenden Tropfen des mit Flüssigkeit bedüsten Rohgaststromes in einem Tropfabscheider entfernt werden, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Einheit zur Elimination von Legionellen ein von Legionellen gereinigter Reingasstrom erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Einheit zur Elimination von Legionellen der Reingasstrom so gereinigt wird, dass in diesem der Gehalt von Legionellen unterhalb eines vorgegebenen Grenzwerts liegt.