DE10244051C1

DE10244051C1 - Ionisator und seine Verwendung in einer Abgasreinigungsanlage für tropfenbeladene und/oder kondensierende Feuchtgase

Info

Publication number: DE10244051C1
Application number: DE10244051A
Authority: DE
Inventors: Thomas Waescher; Hanns-Rudolf Pauer; Andrei Bologa; Werner Baumann
Original assignee: Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
Current assignee: Karlsruher Institut fuer Technologie KIT
Priority date: 2002-09-21
Filing date: 2002-09-21
Publication date: 2003-11-20
Anticipated expiration: 2022-09-22
Also published as: JP2006500217A; US7101424B2; AU2003250987A1; JP4250591B2; US20050126392A1; EP1539359A1; WO2004033104A1

Abstract

Der Ionisator in einer Abgasreinigungsanlage für tropfenbeladene, kondensierende Feuchtgase besteht aus: DOLLAR A einer über den Querschnitt des Strömungskanals angebrachten, elektrisch leitenden, an ein elektrisches Bezugspotential gelegten Düsenplatte mit einer in einem konzentrischen Querschnittsgebiet regelmäßigen über dieses Querschnittsgebiet gleichverteilten Anordnung von kreisförmigen Düsen. In Strömungsrichtung schließt sich ein Hochspannungs-Elektrodengitter an, das über dem Querschnitt konzentrisch im Strömungskanal steht und in der Kanalwand elektrisch isoliert verankert ist. Jeder Elektrodenstift ist an seinem freien Ende sternförmig ausgestaltet und steht der Gasströmung entgegen. Die Düsenplatte und die Baugruppe aus Hochspannungs-Elektrodengitter, Elektrodenstiften mit jeweils zugehörigen Elektrodenspitzen sind aus einem für die Prozessumgebung inerten, elektrisch leitenden Material. Die Gasströmung läuft im Ionisator gegen die Erdanziehung.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ionisator in einer Abgasreinigungsanlage für tropfenbeladene und/oder kondensierende Feuchtgase und dessen Verwendung.

Der Ionisator wird zur Aufladung von flüssigen und festen Parti keln in Prozessgasen verwendet, dem entsprechend ist von einem Nasselektrofilter oder Trockenelektrofilter die Rede.

In der DE 101 32 582 C1 wird eine Anlage zum elektrostatischen Reinigen von Gas beschrieben, und zwar eine Nasselektrofilteran lage. Die Anlage ist in den Gasstromkanal eingebaut, in dem das zu reinigende Gas von oben in die Anlage einströmt. Wird die Anlage umgedreht, so dass der Gasstrom von unten nach oben strömt, wird beobachtet, dass ein Wasserfilm vom unteren Düsen teil zum oberen Düsenteil hochgedrückt wird und den Querschnitt verengt. Hierdurch kommt es zu Überschlägen, noch bevor die Hochspannung einen solchen Wert erreicht, dass genügend Ionisa tionstrom fließen kann. Dieser Effekt tritt vor allem bei kon densierenden und tropfenbeladenen Gasen bei Geschwindigkeiten ab etwa 3 m/s von unten nach oben durch die Düse auf. Außerdem wird beobachtet, dass zusätzlich die negativ geladene Mittelelektrode den praktisch gewichtslos am Rand schwebenden Wasserfilm wulst artig nach innen zieht und Überschläge verursacht.

Aus der DE 35 02 148 A1, insbesondere Fig. 4, ist ein Ionisator einer Abgasreinigungsanlage bekannt, der aus folgenden Bauteilen besteht:
einer über den Querschnitt des Strömungskanals angebrachten, elektrisch leitenden, an ein elektrisches Bezugspotential gelegten Düsenplatte mit einer in einem konzentrischen Querschnittsgebiet regelmäßigen, über dieses Querschnittsgebiet gleichverteilten Anordnung von kreisförmigen Düsen, die von einem Rohgasstrom angeströmt wird;
einem in Strömungsrichtung sich anschließenden Hochspannungs- Elektrodengitter, das über dem Querschnitt konzentrisch im Strömungskanal steht und in der Kanalwand elektrisch isoliert verankert ist, von dem aus entgegen der Strömungsrichtung parallel zueinander ausgerichtete Elektrodenstifte im Muster der Düsenordnung senkrecht und konzentrisch Richtung jeweils zugeordneter Düsen ragen.

In der US 4 449 159 wird eine konische Zylinderdüse, eine soge nannte Venturidüse, beschrieben, welche waagerecht orientiert ist und in welche die Elektrode bis zur Kehle tief eintaucht. Der Elektrodenstift trägt eine Ionisationsscheibe, an deren Umfang der Koronastrom über das Gas zur Anode abfließt. Der dickere Elektrodenstift dient gleichzeitig als Fokussierungselektrode.

In der US 4 247 307 werden die vertikalen Sprühdrähte eines Röh ren-Naßelektrofilters längs der Strömungsrichtung mit hinterein andergeschalteten Sprühscheiben versehen. Diese können am Umfang sägezahnartig aufgeteilt sein. Weiter wird in der US 5 254 155 ein zentrales Sprührohr in einem Sechskantrohr mit 6-zackigen Ringen versehen, deren Spitzen in Richtung der Ecken des Sechs kantrohres zeigen. In der JP 20 01 198 488 A wird beschrieben, dass abwechselnd Scheiben und 8-zackige Sterne auf den zentralen Sprühdraht gezogen werden.

Die waagerechte Venturidüse aus der US 4 449 159 ist für trop fenbeladenes, nasses Gas nicht geeignet, da ein Wasserfilm immer in die Düse mit hineingerissen wird bzw. bei kleineren Geschwin digkeiten Wasser in der Kehle von oben auf die Ionisatorscheibe tropft und Überschläge verursacht. Die Scheibe muß zur gleichmä ßigen Stromverteilung über dem Umfang sehr genau justiert wer den. Dies ist im rauhen Betrieb praktisch nicht realisierbar. Da die Elektrodenstifte in die Düse eingetaucht werden müssen, ist die Montage aufwendig. Die Sprühscheiben aus der US 4 247 307 haben die Aufgabe, die Ionisation an ihrem Umfang zu verstärken, während die Ionisation längs des Drahtes kleiner wird. Durch längs der Strömungsrichtung am Draht aufgereihte Scheiben soll die Partikelabscheidung verbessert werden. Die Scheiben, verbun den mit der dort erhöhten Ionisation, führen jedoch zu erhöhter Turbulenz und erneuter Quervermischung, was insbesondere die Feinsttropfen-Abscheidung nicht verbessert. Wird die Scheibe am Umfang sägezahnartig in viele Ionisationsspitzen aufgeteilt, ist der zusätzliche Ionisationseffekt nur unwesentlich, weil die in kurzer Entfernung gleichsinnig aufgeladenen Zonen sich gegensei tig abstoßen. Im übrigen ist die, bezogen auf die Gas-Strömungs richtung, Hintereinanderschaltung von Ionisationszonen nicht ef fektiv, da Partikel, die sich bereits in der Nähe der Wand der Abscheideelektrode befinden, durch die Turbulenz und den elek trischen Wind neu vermischt werden und letzten Endes die Wahr scheinlichkeit der Abscheidung nicht zunimmt. In der US 5 254 155 werden anstelle von zylindrischen Röhren Sechskantrohre verwendet und längs der Gas-Strömungsrichtung hintereinan dergeschaltete 6-zackige Ringe, damit steht man vor dem selben Problem. Für das in der JP 2 001 198 488 A Beschriebene gelten die bereits genannten Argumente ebenfalls, der Gegenstand unter scheidet sich nur dadurch, dass 8-zackige Sterne, abwechselnd mit Scheiben, genommen werden.

Versuche haben gezeigt, dass die Gasgeschwindigkeit in der Düse auf Werte unter 3 m/s bei gleichzeitiger Durchmesservergrößerung und Verringerung der Düsenanzahl reduziert werden kann, wenn gleichzeitig die Elektrode von einer einzelnen Spitze auf eine Mehrfach-Spitzenanordnung, z. B. 7-Stern-Elektrode geändert wird. Werden zum Beispiel 1.600 Betriebskubikmeter pro Stunde, kurz Bm³/h, nasses Gas durch 166 konische Zylinderdüsen mit dem Durch messer von 24 mm geschickt, so resultiert hieraus eine mittlere Düsen-Gasgeschwindigkeit von 5,9 m/s und eine maximale Spannung an der Elektrode von 9 kV und etwa 30 µA Ionisatorstrom pro Düse, entsprechend einem Gesamtstrom von 5 mA. Pro Bm³/h Gas kön nen so nur ca. 0,028 Watt Ionisatorleistung eingebracht werden. Infolge des oben beschriebenen Effektes des aufsteigenden Was serfilms kommt es ab ca. 9 kV zu Überschlägen, die die Ionisa tion unterbrechen und das Hochspannungs-Netzteil stark belasten.

Daraus ergibt sich die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt:
ein an der Düseninnenwand aufsteigender Wasserfilm soll verhin dert werden.

Die Konsequenz daraus ist:
wird der Düsendurchmesser deshalb vergrößert, muß gleichzeitig der Ionisatorstrom, der durch den jetzt größeren Abstand: Nadel spitze-Düsenrand, kleiner wird, wegen des größeren zu ionisie renden Gasvolumens ebenfalls größer werden.

Die Aufgabe wird durch einen Ionisator gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie dessen Verwendung nach Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 beschrieben.

Der Ionisator ist so aufgebaut, dass die Düsenplatte von unten her angeströmt wird und die Hochspannungselektrode mit ihren Stiften und je einem Stern am freien Ende im Gasstrom dahinter, also oberhalb der Düsenplatte, sitzt; das ist bei Abgasströmen aus Kesseln, Waschkolonnen, Filtern etc, vor Eintritt in den Ka min meistens der Fall. Die parallel von unten nach oben ange strömten, kreisförmigen Ionisationsdüsen weisen einen solchen Durchmesser auf, dass die Gasgeschwindigkeit unter 4 m/s, bevor zugt jedoch unter 3 m/s bleibt. Die Höhe einer Ionisationsdüse ist nicht wesentlich größer oder der Einfachheit halber gerade genauso groß wie die Dicke der Düsenplatte. Außer einer Randfase oder Randabrundung oben und unten weist die Düse in Strömungs richtung kein Profil auf. Die Elektrode befindet sich in Strö mungsrichtung gesehen oberhalb der Düse. Die tiefste Stelle der Elektrode befindet sich noch oberhalb der höchsten Erhebung der Düse. Die Elektrode ist am unteren Ende sternförmig aufgespal ten, wobei die in Richtung des Düsenumfangs weisenden Sternspit zen am Ende waagerecht oder gleichmäßig schräg nach unten wei sen. Die Anzahl der Spitzen ist größer als 1, sie ist bevorzugt ungerade. Die Anzahl der Spitzen ermittelt sich so, dass der bei der stabilen Ionisationsspannung erzielbare Ionisationsstrom ge rade so groß wird, dass pro Betriebskubikmeter pro Stunde Gas, das durch die Düse strömt, eine elektrische Leistung von 0,01 bis 0,5, bevorzugt 0,05 bis 0,3 Watt verbraucht wird. Der Ab stand der Spitzen zum Düsenrand wird durch die stabile Ionisa tionsspannung bestimmt, die sich aus der Gasart sowie aus dem Absolutdruck und der Absoluttemperatur ergibt (siehe Beschrei bung des Ausführungsbeispiels, dort beträgt der Abstand 15 mm bei Rauchgas mit ca. 50 Vol% Wasserdampf bei 75°C und 1000 mbar und 13 kV).

Um die Wasserablagerung auf der Düsenplatte weiter zu vermin dern, sind senkrechte Ablaufröhrchen jeweils im gedachten Schwerpunkt von jeweils 3 Düsen in Bohrungen der Düsenplatte ge steckt. Die Röhrchen schauen unterhalb der Düsenplatte etwa 1 bis 10 Plattendicken nach unten heraus. Der Einzugsbereich der Röhrchen auf der Oberseite der Düsenplatte ist durch eine etwa 5 -30° trichterförmige Anfasung erweitert. Das Röhrchen besteht vorzugsweise aus einem glatten Kunststoffmaterial mit geringer Wandhaftung, beispielsweise Polytetrafluorethylen, PTFE.

Durch diesen Aufbau und die Anströmung von unten nach oben mit, in Strömungsrichtung gesehen, zuerst der Düsenplatte und dann der Elektrode, wird verhindert, dass größere Wassermengen, der sogenannte Tropfenschwall, von oben auf die Ionisatorstufe fal len und Kurzschlüsse verursachen kann. Durch die der Schwerkraft entgegengesetzten Strömungsrichtung können nur kleinere Tropfen schwärme, die von der Strömung mitgetragen werden, die Düsen platte erreichen. Wiederum der größere Teil hiervon wird bereits an der Düsenplatte abgeschieden und läuft nach unten ab.

Während bei der Anströmung von oben nach unten mm-große Tropfen auf die Düsenplatte fallen können, erreichen im umgekehrten Strömungsfall bei den meist vorliegenden Kanalgeschwindigkeiten von 0,5-2 m/s nur Tropfengrößen von max. etwa 0,1-0,3 mm die Düsenplatte.

Durch die verringerte Gasgeschwindigkeit in der vergrößerten Düse wird ein Wasserfilm am Innenrand der Düse nicht mehr hoch gedrückt, aufgestaut und nach innen gezogen.

Bisher wurde jeder Düse nur eine Elektrode mit einer Ionisa tionsspitze zugeordnet. Jetzt wird der Düse eine Zentralelek trode mit mehreren sternförmig zum Rand hin orientierten Spitzen zugeordnet. Dies ermöglicht, die Düse für einen höheren Gas durchsatz sowie für schwerer ionisierbare Gase, z. B. Luft-Was serdampfgemische, so zu betreiben, dass trotzdem die zur Parti kelaufladung erforderliche Leistung eingebracht werden kann.

Am Ende der Zentralelektrode kann der Elektrodenstern auswech selbar befestigt sein. Falls für geänderte Betriebsbedingungen, z. B. andere Temperaturen, Drücke und Gaszusammensetzungen, die Anzahl der Spitzen ange passt werden muß, reicht es aus, nur den Elektrodenstern auszu wechseln. Mit nur einer Elektrodenspitze wäre es vorher nötig gewesen, auch die Anzahl der Düsen zu ändern.

Die Düse muß nicht mehr aus einer dickeren Platte herausgefräst oder mittels zylindrischer, separat gefertigter Teile zusammen gesetzt werden, sondern der leicht gefasste oder gerundete Rand einer normal gebohrten oder wasserstrahlgeschnittenen Metall platte ist ausreichend.

Dadurch, dass die Düse am Rand keinen Wulst aufweist, kann Flüs sigkeit, die sich auf der Oberseite der Düsenplatte sammelt, einfach durch die Düse nach unten abtropfen.

Die Zentralelektrode mit der Sternelektrode ragt mit der tief sten Stelle noch ca. 3-6 mm über die Oberkante der Düsenplatte hinaus. Deshalb kann die Düsenplatte waagerecht unter der Git terplatte, die die Elektroden hält, herausgezogen werden, das erleichtert den Ein- und Ausbau wesentlich.

Die mittige Justiertoleranz der Zentralelektrode ist durch den vergrößerten Düsendurchmesser entsprechend größer, so dass sich insbesondere bei großflächigen Düsenplatten praktische Vorteile ergeben. Ablagerungen am Düsenrand bewirken, wegen des jetzt größeren Düsendurchmessers relativ gesehen, eine kleinere Ver zerrung der Strom-Spannungs-Kennlinie.

Durch die mittig jeweils zwischen 3 Düsen in eine Bohrung der Düsenplatte gesteckten Ablaufröhrchen wird erreicht, dass Flüs sigkeit, die sich auf der Plattenoberseite ansammelt, auch hier ablaufen kann. Dabei ist der Innendurchmesser des Röhrchens so gewählt, dass einerseits keine nennenswerte Gasmenge im Kurz schluss durchströmen, dass aber andererseits das sich sammelnde Wasser frei ablaufen kann. Auf der Unterseite der Düsenplatte, aus der das Röhrchen herausguckt, ergibt sich der Vorteil, das sich hier herunterhängende Tropfen bevorzugt am Röhrchen sammeln und so außen am Röhrchen heruntertropfen können.

Der Ionisator wird im Strömungskanal einer Filteranlage zusammen mit einem Rohrbündel-Abscheider verwendet, und zwar derart, als er diesem in Strömungsrichtung vorangeschaltet ist. Das/Die im Ionistaor elektrisch aufgeladene, zu reinigende Gas/Luft strömt nach Durchtritt die kegelförmig eingebuchtete oder ausgebuchtete Anströmstirn des Rohrbündelabscheiders an. Der Rohrbündelab scheider steht räumlich also oberhalb des Ionisators und hat die kegelförmig konkave oder konvexe Anströmstirn deshalb, damit das im Abscheider runterlaufende Wasser an der Stirnfläche zur Wand hin oder zur Mitte hin abläuft und von dort weggeleitet wird und nicht auf den Ionisator tropft, da sonst seine elektrischen Eigenschaften betriebsschädlich beeinträchtigt bzw. aufgehoben werden würden.

Der Ionistor leistet neben der Reinigung von Feuchtluft/-gas aus Trocknungsprozessen und Abgasen aus Verbrennungsprozessen dar über hinaus auch die Reinigung von mit Tropfenschwärmen natür lich- oder zwangsversetztem Feuchtgas, d. h. das zu reinigende Gas ist vor Eintritt in die Reinigungsanlage schon mit Tropfen schwärmen aufgrund des vorangegangenen Nutzungsprozesses ver setzt oder wird durch Besprühung über in den Strömungskanal hin einragende Düsen zwangsweise damit versetzt. Eine solchermaßen aufgebaute Filteranlage reinigt/wäscht somit sogar Gas/Luft, das/die mit gasförmigen Schadstoffen, wie HCl, SO₂, SO₃, NOX, versetzt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 die Draufsicht auf drei unmittelbar benachbarte Düsen;

Fig. 2 die Seitenansicht dazu,

Fig. 3 den Sitz des Ionisators im Strömungskanal.

Der Einbau des Ionisators ist mechanisch und isolationstechnisch in der Struktur der gleiche wie in der DE 101 32 582 C1 dargestellt und beschrieben.

Das Material für die Elektrode richtet sich nach dem zu prozes sierenden Gas und der darin befindlichen Bestandteile und ihrer chemischen Reaktionseigenschaft. Das Material kann beispiels weise Kupfer oder Messing, jeweils auch mit einem Schutzmetall überzogen, oder Edelstahl oder Titan oder legiertes Titan sein.

Im senkrecht verlaufenden Gaskanal ist waagerecht die elektrisch leitfähige Platte 4 eingebaut. Die Bohrungen 3, die Düsen, sind regelmäßig angeordnet, hier derart, dass drei unmittelbar be nachbarte Bohrungen mit ihren Mittelpunkten die Ecken eines gleichseitigen Dreiecks bilden, durch den Dreiecksschwerpunkt geht die Achse des Ablaufröhrchens 6, das dem Strom 8 entgegen aus der Platte ragt und auf der stromabgewandten Seite der Dü senplatte 4 eine trichterförmige Fase 7 von hier 30° hat (siehe Fig. 2). Der Gasstrom 8 strömt diese Düsenplatte 4 von unten an und tritt durch die Düsen 3 hindurch. Die Bohrungen haben vor teilhafterweise gegenseitig einen gleichmäßigen Abstand bzw. sind in einem gleichmäßigen Teilungsmuster angeordnet. In Strö mungsrichtung nachgeschaltet und oberhalb der Platte 4 befindet sich in einem Abstand, der etwa das einhalb- bis fünffache des Bohrungsdurchmessers beträgt, das Elektrodengitter 5, hier eine gasdurchlässige und leitfähige Elektrodenhalterplatte 5. Die Elektrodenhalterplatte 5 ist über Isolatoren waagerecht im Gas kanal befestigt und an eine gegenüber der Platte 4 negative Hochspannung angeschlossen (siehe DE 101 32 582). In Projektion genau mittig zu den Bohrungen der Platte 4 trägt die Elektroden halterplatte 5 die Zentralelektroden oder Elektodenstifte 1, die nach unten und entgegen der Strömungsrichtung auf den Mittel punkt der zugehörigen Düse 3 gerichtet sind. Das untere Ende der Zentralelektrode 1 endet etwa mit dem 0,05- bis 0,2-fachen des Düsen-Bohrungsdurchmessers oberhalb der Platte 4. Das untere Ende der jeweiligen Zentralelektrode 1 läuft spitz zu oder ist stern förmig aufgespreizt, wobei die einzelnen Enden im Winkel von 60 -90° von der Längsachse des zugehörigen Elektrodenstifts 1 weg stehen. Der Kreisdurchmesser, den die aufgespaltenen Enden als Stern beschreiben, beträgt etwa das 0,1- bis 0,9-fache des Dü sen-Bohrungsdurchmessers. Die Anzahl der Spitzen beträgt etwa Bohrungsumfang in mm dividiert durch 10 bis 50 mm, so dass sich auf- oder abgerundet eine ganze Zahl bildet. Bevorzugt sind un gerade Zahlen. Die Verbindungstechnik für die Hochspannungs elektrode 1, 2, 5 ist hier eine lösbare, der Elektrodenstift 1 ist mit seinem einen Ende an die Elektrodenplatte geschraubt und der Stern 2 an das andere freie. Die Maße sind hier beispielhaft folgende:
Bohrungsdurchmesser: 48 mm
Plattendicke: 5 mm
Sterndurchmesser: 20 mm
Abstand: Platte-Stern 3 mm
Anzahl: Spitzen 7
Gasgeschwindigkeit: 2,9 m/s
Temperatur: 75°C
Gasfeuchte: 50 Vol%
Hochspannung: 13 kV
Strom: 120 µA
Leistung: 1,6 Watt
spez. Leistung: 0,085 Wh/m³

Werden gemäß obigem Beispiel 1 600 Bm³/h nasses Gas durch 85 Flachdüsen mit dem Durchmesser von 48 mm geschickt, so resul tiert hieraus eine mittlere Düsen-Gas-Geschwindigkeit von 2,9 m/s und bei einer 7-Stern-Elektrode mit 20 mm Spitzendurchmesser eine maximale Spannung von 13 kV und etwa 120 µA Ionisatorstrom pro Düse, entsprechend einem Gesamtstrom von 10 mA. Pro Bm³/h Gas können jetzt 0,81 Watt eingebracht werden. Durch die geringere Gasgeschwindigkeit wird kein Wasserfilm am Düsenrand hochge drückt und die Hochspannung kann auf den für die Ionisation er forderlichen Wert erhöht werden, ohne dass es zu Überschlägen kommt.

Da jetzt größere Tropfenkonzentrationen im Gas bis etwa 2.000 mg/m³ mit einem maximalen Tropfendurchmesser bis etwa 0,3 Milli meter die Ionisatorstufe von unten nach oben passieren können, ohne dass es vorzeitig zu Überschlägen kommt, ist eine Tropfen abscheidestufe nach Fig. 3 nachgeschaltet.

Fig. 3 zeigt die im senkrechten Kanalabschnitt 18 untergebrachte Ionisatorstufe nach Fig. 1 u. 2. In Strömungsrichtung nachge schaltet und über der Ionisatorstufe befindlich ist der Kanalab schnitt 19 angeordnet, der ein nach innen eingebuchtetes, kegel- oder pyramidenförmiges Traggitter (12 im Schnitt, 13 in der Draufsicht dargestellt) enthält, auf dem zu einem Rohrbündel zu sammengefasste Abscheiderohre 16 stehen. Der untere, wandnahe Umfang des Traggitters 12, 13, ist von einer mit leichtem Ge fälle (hier nach rechts) Ablaufrinne 14 eingefasst. Diese sam melt das nach unten aus den Rohren laufende Tropfwasser, das vom Traggitter aufgefangen und infolge der Schwerkraftwirkung zur Kanalwand 19 ableitet wird. Aus der Rinne 14 läuft das Tropfwas ser in einen Ablaufstutzen 15, wo es, mit Feststoffpartikeln und absorbierten Gasen und Dämpfen beladen, entnommen werden kann. Der Pyramiden- oder Kegelwinkel α ist vorzugsweise kleiner 90°. Die Gitterteilung des Traggitters 12, 13 ist vorzugsweise quadratisch oder rechteckig, wobei die einzelnen Gitterstreben nicht waagerecht, sondern bevorzugt im Winkel von 45° zur waage rechten und senkrechten Ebene verlaufen.

Mit 8.1 ist das noch stark mit teilweise elektrisch geladenen Tropfen beladene Gas nach dem Passieren der Ionisatorstufe ge kennzeichnet. Mit 8.2 ist das von den Tropfen und Schadgasen weitgehend befreite Reingas bezeichnet.

Die elektrisch und vom zu prozessierenden Gas isolierte Befesti gung des an der Hängevorrichtung 10 befestigten Elektrodengit ters 5 ist mit 11 bezeichnet und an anderer Stelle beschrieben. Die hohe Tropfenkonzentration im Gas kann neben der natürlich vorhandenen durch Reinwassereinspeisung in Strömungsrichtung vor der Ionisatorstufe erzielt werden. Das Reinwasser ist in der Lage, Schadgase und Dämpfe physikalisch zu absorbieren wie im Fall von z. B. HCl oder NOx. Wird dem Reinwasser ein lösliches oder unlösliches basisches Reagenz beigemischt, können auch viele andere saure Schadgase chemisch gebunden werden, z. B. SO₂.

Claims

1. Ionisator in einer Abgasreinigungsanlage für tropfenbeladene und/oder kondensierende Feuchtgase, bestehend aus:
einer über den Querschnitt des Strömungskanals angebrachten, elektrisch leitenden, an ein elektrisches Bezugspotential ge legten Düsenplatte (4) mit einer in einem konzentrischen Quer schnittsgebiet regelmäßigen über dieses Querschnittsgebiet gleichverteilten Anordnung von kreisförmigen Düsen (3), die von einem Rohgasstrom (8) angeströmt werden,
einem in Strömungsrichtung (8) sich anschließenden Hochspan nungs-Elektrodengitter (5), das über dem Querschnitt konzen trisch im Strömungskanal steht und in der Kanalwand elektrisch isoliert verankert ist, von dem aus entgegen der Strömungs richtung (8) parallel zueinander ausgerichtete Elektroden stifte (1) im Muster der Düsenanordnung senkrecht und konzen trisch in Richtung der jeweils zugeordneten Düsen (3) ragen,
wobei jeder Elektrodenstift (1) an seinem freien Ende sternförmig ausgebildet ist,
und die Düsenplatte (4), das Elek trodengitter (5), die Elektrodenstifte (1) mit deren Elektrodenspitzen (2) aus einem für die Prozessumgebung iner ten, elektrisch leitenden Material bestehen.

2. Ionisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass derselbe in der Reinigungsanlage so angeordnet ist, dass die Strömung (8) des Gases entgegen der Erdanziehung verläuft.

3. Ionisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die lichte Weite der Düsen (3) jeweils so groß ist, dass die resultierende mittlere Strömungsgeschwindigkeit des Gases in der Düse (3) unter 4 m/s bevorzugt unter 3 m/s, bleibt.

4. Ionisator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die jede Düse (3) an ihrer Eintritts- und Austrittseite angefast ist.

5. Ionisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Düsenplatte (4) jeweils zentral zu drei unmittelbar be nachbarten Düsen (3) Röhrchen (6) aus dielektrischem Material mit geringer Wandhaftung sitzen, die auf der stromabgewandten Seite eingelassen sind und auf der stromzugewandten Seite bis maximal 10-mal Plattendicke in den Strom (8) herausragen.

6. Ionisator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Eintrittsbereich zu einem Röhrchen (6) auf der stromabge wandten Seite eine Fase (7) mit bis zu 30° hat.

7. Ionisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppe aus Hochspannungs-Elektrodengitter (5), Elektro denstifte (1) mit jeweils zugehörigen Elektrodenspitzen (2) in
lösbarer oder
nicht lösbarer Verbindungstechnik oder
einer daraus gemischten Verbindungstechnik hergestellt ist.

6. Verwendung eines Ionisators nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass
der Ionisator im Strömungskanal einer Filteranlage einem Rohr bündel-Abscheider mit kegelförmiger eingebuchteter oder ausge buchteter Anströmstirn vorgeschaltet ist und
damit neben Feuchtluft aus Trocknungsprozessen und Abgasen aus Verbrennungsprozessen auch mit Tropfenschwärmen natürlich- oder zwangsversetztes Feuchtgas prozessiert werden kann.