DE1064480B - Vorrichtung zur Behandlung von Ofenabgasen, bestehend aus einem Elektrofilter mit drehbaren Flaechenelektroden - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT 1064

INTERNAT. KL. BOId

ANMELDETAG: 7. NOVEMBER 1956

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 3. SEPTEMBER 1959

AUSGABE DER

PATENTSCHRIFT: 16. JANUAR 1969

WEICHTAB VON AUSLEGESCHRIFT

(R 19964 HI/12 e)

Die Erfindung betrifft einen Elektrofilter zur Staubabscheidung und Wärmerückgewinnung aus Ofenabgasen von Öfen zur Verbrennung flüssiger Säurerückstände, bestehend aus zwei im Gasstrom hintereinandergeschalteten Filteraggregaten, deren scheibenförmige Flächenelektroden in eine vom Staubgas durchströmte, mit den Sprühelektroden ausgestattete Sprühkammer und eine elektrisch neutrale, ein Spülmittel enthaltende Abreinigungskammer hineinragen und parallel zur Staubgasströmung umlaufen.

Mit den bekannten Elektrofiltern dieser Art war die Wärmerückgewinnung aus den Ofenabgasen nicht möglich, die erfindungsgemäß dadurch erreicht wird, daß das Spülmittel die Abreinigungskammern parallel zu den Flächenelektroden durchströmt und in der Abreinigungskammer des ersten Filteraggregates die dem Ofen zuzuführende Verbrennungsluft und in der Abreinigungskammer des zweiten Filteraggregates die im Ofen zu verbrennenden Säurerückstände als Spülmittel dienen. Das Spülmittel reinigt nicht nur die scheibenförmigen Flächenelektroden, sondern nimmt aus diesen auch die Wärme auf, die sie vordem den zu reinigenden Ofenabgasen entzogen haben. Auf diese Weise wird eine Kühlung der Ofenabgase und eine Rückgewinnung eines Teils der Wärme erreicht.

Die Verwendung gasförmiger oder flüssiger Stoffe zur Reinigung der Scheibenelektroden mit Strömungsrichturig parallel zur Scheibenebene ist an sich bekannt und steht für sich allein nicht unter Schutz.

Werden zwei mit drehbaren scheibenförmigen Flächenelektroden ausgestattete Filteraggregate hintereinander angeordnet, so können in an sich bekannter Weise beide Filteraggregate je als Lade- und Sämmelstufe oder das erste Filteraggregat als Ladestufe und das zweite Aggregat als Sammelstufe ausgebildet sein.

Bei der Behandlung von Abgasen aus Öfen zur Verbrennung von Säurerückständen werden vorteilhaft zwei hintereinander angeordnete Filteraggregate verwendet, wobei nach seiner Weiterbildung des Erfindungsgedankens die Abreinigungszone des ersten Filteraggregates durch dem Ofen zuzuführende Verbrennungsluft und die Abreinigungszone des zweiten Filteraggregates von den Säurerückständen vor Eintritt in den Ofen durchströmt werden.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Verbrennungsofen mit Filteranlage,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch die Filteranlage,

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie 3-3 in Fig. 2,

Elektrofilter zur Staubabscheidung
und Wärmerückgewinnung aus Ofenabgasen , mit drehbaren, scheibenförmigen
Flächenelektroden

Patentiert für:

ίο Research-Cottrell, Inc.,

Bridgewater, Township, N. J. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 9. November 1955

Charles Edwin Beaver, Bound Brook, N. J.

(V. St. Α.),
_ao ist als Erfinder genannt worden

Fig. 4 einen Schnitt nach Linie 4-4 in Fig. 2,

Fig. 5 einen Schnitt nach Linie 5-5 in Fig. 2.

Die Säurerückstände fallen bei der Sulfatpapierherstellung aus den Holzbreikochern nach Abscheidung aus dem gekochten Holz oder dem Ligno-Zellulose-Material an. Die schwachen Säurerückstände enthalten wertvolle Chemikalien einschließlich Natriumsulfat und beträchtliche Mengen gelöster organischer Bestandteile. Bei der Rückgewinnung werden die Säurerückstände konzentriert, so daß sie in einem Ofen verbrannt werden können, um die organischen Bestandteile und das Wasser zu oxydieren und abzudampfen und das Natriumsulfat in Natriumsulfid zu reduzieren. Das Natriumsulfid wird aus der Ofenasche zurückgewonnen und nach Reinigung bei der Extraktion weiterer Mengen von HoIzschnitzeln wieder verwendet.

In der Regel erfolgt die erste Konzentration der schwachen Säurerückstände in einem gewöhnlichen Verdampfer, aus dem die stärker konzentrierten Säurerückstände in einen Elektrofilter geführt werden, in dem sie weiter konzentriert werden. Erreicht die Konzentration der Säurerückstände einen Grad, in dem sie brennbar sind, so werden sie in einen gewöhnlichen Ofen übergeführt und die Abgase in einen Elektrofilter geleitet, in dem die in Schwebe befindlichen Materialteilchen ausgefiltert und den konzentrierten Säurerückständen zugeführt werden. Die Zeichnung zeigt eine Anlage gemäß der Erfin-

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dung zur Verstärkung der konzentrierten Säurerück- wird und die Staubteilchen, die sich auf den Scheiben

stände und zur Abscheidung der in der Schwebe be- in der oberen Kammer 24 niedergeschlagen haben,

findlichen Materialteilchen aus den Abgasen des von diesen wieder entfernt und in den erwärmten

Verbrennungsofens für die Säurerückstände mit teil- Kaltluftstrom mitgerissen werden,
weiser Rückgewinnung der Abgaswärme. 5 Die Wandteile 28 und 30 und die V-förmigen Leit-

Der Ofen 10 zur Verbrennung der Säurerückstände bleche 32 zwischen den scheibenförmigen Elektroden

gemäß Fig. 1 ist mit einer Düse 12 zur Einspritzung 40 verhindern die Vermischung des kalten Gas-

der schlammigen konzentrierten Säurerückstände in stromes, der durch die untere Kammer 26 hindurch-

den Ofen versehen. Der Ofen 10 weist außerdem geleitet wird, mit den Abgasen, die durch die obere einen Einlaß 14 zur Einführung warmer Luft und io Kammer 24 strömen, ohne daß der Durchfall von

einen Auslaß 16 für die Abgase auf, an den die Ab- Staub aus der Kammer 24 in die Kammer 26 verhin-

gasleitung 18 angeschlossen ist. Zwischen dem Aus- dert wird, wo er mit dem Luftstrom wieder dem Ofen

laß 16 und der Gasleitung 18 ist ein Abwärmekessel durch den Einlaß 14 zugeführt wird.

20 eingeschaltet. Der die Kammer 24 verlassende Abgasstrom, der

Die Abgase gelangen über den Abwärmekessel 20 15 den aufgeladenen Staub enthält und beträchtlich

und die Leitung 18 zu den Filteraggregaten A und B. niedrigere Temperatur hat, gelangt in die obere Kam-

Diese können aus einer Ladestufe bestehen, in der mer 54' des Filteraggregates B.

die im Gasstrom schwebenden Materialteilchen elek- Das Filteraggregat B besteht aus dem Gehäuse 56

trisch geladen werden, und aus einer Sammelstufe, in mit einem als Flüssigkeitsbehälter ausgebildeten Under die vorher geladenen Teilchen auf Flächen- 20 terteil 58, der konzentrierte Säurerückstände 60 auf-

elektroden niedergeschlagen werden. Es können aber nimmt. Seitliche Trennwände 62 trennen das Ge-

auch beide Filteraggregate A und B kombinierte häuse 56 in die obere Kammer 54' und die untere

Lade- und Sammelstufen sein. Kammer 64. Im Gehäuse 56 sind mehrere scheiben-

Das Aggregate wird im folgenden als Ladestufe artige Niederschlagselektroden66 angeordnet, die im beschrieben und besteht aus einem Gehäuse 22 mit 25 Abstand voneinander auf einer waagerechten Welle

einer oberen Kammer 24 und einer unteren Kammer 68 befestigt sind. Die Welle 68 ist mit einem Antrieb

26, die durch Wandteile 28 und 30 und V-förmige verbunden, so daß die scheibenförmigen Elektroden

Leitbleche 32 voneinander getrennt sind (s. Fig. 2 mit der Welle in Pfeilrichtung gedreht werden kön-

und 5). Die Leitung 18 führt die heißen Ofengase in nen. In der oberen Kammer 54' ist ein Hochspandie obere Kammer 24 hinein und aus ihr wieder her- 30 nungs-Elektrodenrahmen 70 angeordnet, der durch

aus, während die Leitung 34 die kalten Gase in die Stangen 74 an einer oberen Querstange 72 befestigt

untere Kammer 26 hinein- und aus ihr wieder heraus- ist. Die Querstange 72 ist an der oberen Wand des

leitet. Die Leitung 34 ist hinter der unteren Kammer Gehäuses 56 durch Isolatoren 76 aufgehängt, von

26 an ein übliches Gebläse 36 angeschlossen, das denen einer als Durchführungsisolator zum Anschluß

über die Leitung 38 mit dem Warmlufteinlaß 14 des 35 an die Zuleitung 78 ausgebildet ist.

Ofens 10 verbunden ist. Jeder der Rahmen 70 trägt eine im wesentlichen halb-

In der Ladestufe A sind mehrere scheibenförmige kreisförmige Elektrode 80, die gegenüber den schei-Elektroden 40 auf einer drehbaren Welle 42 angeord- benförmigen Elektroden 66 auf einer hohen Spannet. Die Welle 42 ist waagerecht gelagert und mit nung gehalten wird, wodurch die geladenen Staubeinem Antrieb versehen, durch den die Welle und die 40 teilchen, wenn sie zwischen die gegenüberliegenden Scheiben gedreht werden. Elektroden gelangen, auf den Scheiben 66 nieder-

Zwischen den Elektroden 40 ist je ein Hochspan- geschlagen werden. Die Elektroden 66, auf denen

nungs-Sprühelektrodenrahmen 44 angeordnet. Diese sich der Staub aus dem Gasstrom niedergeschlagen

Rahmen sind durch Rahmenteile 46 an einer Stange hat und die einen Teil der Wärme aus dem Gasstrom

48 gehalten, die über Isolatoren 50 im Ge- 45 aufgenommen haben, werden gedreht und tauchen in

häuse 22 befestigt ist. Einer dieser Isolatoren 50 ist die Flüssigkeit in der Kammer 64 ein. Auf dem Wege

als Durchführungsisolator mit einer Hochspannungs- durch die Flüssigkeit 60 geben die Elektroden ihre

leitung 52 verbunden. Der Elektrodenrahmen 44 trägt Wärme und den Staub an die Flüssigkeit ab.

zwei senkrecht angeordnete Sprühelektroden 54, die Ein gleichmäßiger Zufluß von Flüssigkeit zu den

im Verhältnis zu den scheibenförmigen Elektroden 40 50 Scheiben in der Flüssigkeitskammer 58 wird durch

unter hoher Spannung gehalten werden. Wie aus ein Wehr 82 und ein automatisches Ventil 84 erzielt,

Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Sprühelektroden 54 das elektrisch mit einem Flüssigkeitsstandanzeiger 86

vollständig in der oberen Kammer 24 angeordnet. i_n der Vorkammer 87 vor dem Wehr 82 verbunden

Bei Betätigung des Filteraggregates A werden die ist, um eine bestimmte Flüssigkeitstiefe in der Vorscheibenförmigen Elektroden 40 und die Sprühelek- 55 kammer zu erreichen. Eine Pumpe 88 hält einen troden 54 an eine Hochspannungsquelle angeschlos- Kreislauf der Flüssigkeit durch die Flüssigkeitskamsen und die Scheiben 40 über die Welle 42 gedreht. mer und die Zweigleitung 90 auf recht. Wenn die Vor-Die warmen staubhaltigen Gase werden dann durch richtung der Erfindung für die Behandlung und Kondie Leitung 18 durch die Kammer 24 hindurchge- zentration von Säurerückständen verwendet wird, so führt, wobei der Gasstrom durch mehrere parallele 60 _wi_rd diese Flüssigkeit über das Ventil 84 und die Durchlässe hindurchgeführt wird, die durch die obe- Pumpe 88 in den Flüssigkeitsbehälter 58 gefördert ren Hälften der Scheiben 40 gebildet und in denen und auf ihrem Umlauf verstärkt und konzentriert, da die Staubteilchen im Gasstrom einer Hochspannungs- sie die im Filter aus den Abgasen abgeschiedene glimmentladung ausgesetzt werden. Gleichzeitig wird Asche u. dgl. aufnimmt.

ein kühler Luftstrom durch die untere Kammer 26 65 Die Leitung 92, die an dem Flüssigkeitsbehälter 58

des Filteraggregates hindurchgeführt, wo die durch angeschlossen ist und eine Hilfspumpe94 aufweist,

die rotierenden Scheiben 40 in der oberen Kammer fördert einen Teil der zirkulierenden Flüssigkeit zur

aufgenommene Wärme in die kalte Luft abgegeben Düse 12 des Ofens 14.

Die gekühlten und gereinigten Abgase verlassen das Filteraggregat B in die Atmosphäre oder in weitere Filtereinrichtungen.

Die Filteraggregate A und B können beide Lade- und Sammelstufen sein, ohne daß damit die Erfindung verlassen wird. Die Form der Elektroden 54 und 80 und die Potentialdifferenz zwischen den Elektroden und den scheibenförmigen Elektroden 40 und 66 sind dann so angeordnet, daß die kombinierte Wirkung in jedem der Aggregate erreicht wird, wie es bei der elektrostatischen Staubabscheidung bekannt ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Elektrofilter zur Staubabscheidung und Wärmerückgewinnung aus Ofenabgasen von öfen zur Verbrennung flüssiger Säurerückstände, bestehend aus zwei im Gasstrom hintereinandergeschalteten Filteraggregaten, deren scheibenförmige Flächenelektroden in eine vom Staubgas durchströmte, mit den Sprühelektroden ausgestattete Sprühkammer und eine elektrisch neutrale, ein Spülmittel enthaltende Abreinigungskammer hineinragen und parallel zur Staubgasströmung umlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß das Spülmittel die Abreinigungskammern parallel zu den Flächenelektroden durchströmt und in der Abreinigungskammer des ersten Filteraggregates die dem Ofen zuzuführende Verbrennungsluft und in der Abreinigungskammer des zweiten Filteraggregates die im Ofen zu verbrennenden Säurerückstände als Spülmittel dienen.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 668 644, 855 099;
   britische Patentschrift Nr. 368 091;
   USA.-Patentschrift Nr. 2 381455.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 909 610/360 S. (909 603/2016 1. 69)