-
Vorrichtung zum Entsäuern von Gasen und Dämpfen aus Industrieanlagen,
insbesondere aus Beizanlagen für Metalle und Legierungen Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zum Entsäuern von Gasen und Dämpfen aus Industrieanlagen, insbesondere
aus Beizanlagen für die Metailverarbeitung.
-
Die in der chemischen Industrie anfallenden sauren Gase und Dämpfe,
insbesondere die sauren Dämpfe von Metallbeizanlagen, müssen vor ihrem Austritt
ins Freie entsäuert werden. Unter den vielen hierfür vorgeschlagenen Verfahren ist
die Neutralisation saurer Dämpfe durch alkalische Lösungen, z. B. durch Sodalösung,
eines der bekanntesten. Die sauren Dämpfe werden dabei durch einen mit säurebeständigen
Fül1-körpern beschickten Absorptionsturm geleitet und kommen mit einer im Gegenstrom
zu den Dämpfen über die Füllkörper rieselnden alkalischen Lösung in Berührung.
-
Bekannt ist auch, die zu Dämpfe in direkte Berührung mit der neutralisierend
wirkenden Flüssigkeit zu bringen. Dazu werden bei einer bekannten Ausführungsform
in einer Kondensationsschlange Wasserstrahldüsen eingebaut, mit deren Hilfe die
durch die Kondensationsschlange streichenden Gase mit der Neutralisationsflüssigkeit
berieselt werden.
-
Diese nimmt in direkter Berührung mit den Gasen die schädlichen Bestandteile
der Dämpfe auf und sammelt sich im unteren Teil der einzelnen Windungen der Kondensationsschlangen,
von wo aus sie in einen Behälter abgeleitet wird.
-
Derartige Anlagen haben jedoch einen verhältnismäßig großen Raumbedarf,
weil die Kondensationsschlangen für eine wirksame Leistung lang sein müssen. Sie
erfordern einen verhältnismäßig hohen Durchsatz an Neutralisationsflüssigkeit, weil
die Berieselung intensiv sein muß, und schließlich werden die in den Gasen im Schwebezustand
vorhandenen Flüssigkeitströpfchen nicht völlig ausgeschieden, weil für die Flüssigkeitsausscheidung
nur die Schwerkraft zur Verfügung steht.
-
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht aus konzentrischen Ringräumen
und hat einen tangential angeordneten Gaseintritt und axial angeordneten Gasaustritt
sowie einen Flüssigkeitsablauf im Behälterboden. Sie zeigt gegenüber den bekannten
Entsänerungsaniagen den Vorteil, daß sie sehr geringen Raum verbraucht, die Neutralisationsflüssigkeit
feinst verteilt mit dem zu reinigenden Gas in Berührung kommt und daher sparsam
verwendet werden kann und daß die Abgase bzw. die Reaktionsprodukte aus dem vorgeschalteten
Entsäuerungsprozeß praktisch völlig von schwebenden Flüssigkeitströpfchen im zyklonartigen
Innenteil befreit werden, bevor sie vom Ventilator ausgeblasen werden.
-
Eine derartige raumsparende Konstruktion wurde bereits erfolgreich
für Fliehkraftstaubabscheider verwendet (vgl. dazu auch die deutschen Patentschriften
650 640 und 655 313). Bei den AusführungsbeispieIen dieser Patentschriften dient
jedoch ein konzentrisch im Behälter aufgehängter Kranz von nach zwei verschiedenen
Systemen ausgerichteten Wellblechabschnitten als Filter, während bei dem Gegenstand
der Erfindung alle Teile fest sind und sich durch die besondere Ausbildung der Durchtrittsöffnungen
zwischen dem äußeren und inneren Ringraum besonders günstige aerodynamische Strömungsverhältnisse
für die zu behandelnden Gase oder Dämpfe ergeben.
-
Entsprechend dem Kennzeichen der Vorrichtung der Erfindung besteht
dieselbe im wesentlichen aus einem zylindrischen Behälter mit mindestens einem weiten
Ringraum, der mit Sprühdüsen für die Neu tralisationslösung und einer Gaseintrittsöffnung
ausgestattet ist. Weiterhin aus mindestens einem konzentrisch angeordneten engeren
Ringraum, in welchem
die Flüssigkeitströpfchen durch die mittels
Zyklonwirkung bedingte Zentrifugalkraft ausgeschleudert werden und in den darunterliegenden
Vorratsbehälter zurückfließen, sowie aus einem achsmittig angeordneten, mit Ventilator
od. dgl, versehenen Abzugsrohr, durch das die gereinigten Abgase abgesaugt werden.
Dabei sind die Trennwand bzw. Trennwände zwischen den Ringräumen in ihrem Oberteil
über den Sprühdüsen mit vorzugsweise von Leitschaufeln gebildeten Durchtrittsöffnungen
versehen.
-
Mit dieser Vorrichtung wird also im äußeren, weiten Ringraum nach
der an sich bekannten Methode die Vernebelung der Neutralisationsflüssigkeit auf
den verlangsamten Luftstrom vorgenommen, während dann im inneren engen Ringraum
die im Gas vorhandenen Flüssigkeitsteilchen in ebenfalls an sich bekannter Weise
durch Fliehkraftwirkung ausgeschieden werden.
-
Einzelheiten der Konstruktion der Vorrichtung nach der Erfindung
werden an Hand der in der Zeichnung dargestellten Fig. 1 und 2 beschrieben.
-
Fig. 1 ist ein Schnitt durch den Anfuß eines schematisch dargestellten
Ausführungsbeispieles; Fig. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.
-
Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt ein mit zwei
Ringräumen 1, 2 und einem Abzugsrohr 3 ausgestattetes Gefäß. Der erste Ring 1 ist
breiter, der zweite enger als der erste. In Bodennähe des Ringraumes 1 ist eine
Zuleitung 4 für die aus Beizereien oder dergleichen abgehenden sauren Gase und Dämpfe
vorgesehen, durch welche diese zweckmäßig tangential in den breiten Ringraum eintreten.
-
Die Dämpfe stehen während des Durchganges durch die Vorrichtung unter
dem Saugzug eines im Abzugrohr 3 außerhalb des Behälters angeordneten Ventilators
5. Nach Eintritt in den Ringraum 1 strömen die zu entsäuernden Dämpfe mit mäßiger
Geschwindigkeit in die Höhe und werden beim Aufsteigen mit Flüssigkeitsnebeltröpfchen
beladen. Zu diesem Zwecke wird eine alkalische Lösung mit Hilfe einer Pumpe 6 durch
Düsen 7 zerstäubt. Der Nebel wird so fein verteilt, und seine Zufuhr wird so geregelt,
daß praktisch die gesamte eingesprühte Lösung von den zu behandelnden Dämpfen aufgenommen
wird. Ein möglicher Überschuß sammelt sich am Boden des Ringraumes 1 und kann von
dort aus entweder unmittelbar abgeführt werden oder durch Öffnungen 8 in der Trennwand
9 in den engeren Ringraum 2 abfließen, wo er zusammen mit der in diesem Raum sich
ansammelnden Lösung durch einen Ablauf 10 abgeleitet wird. Durch die alkalischen
Nebel werden die sauren Anteile der Beizdämpfe neutralisiert. Die mit der versprühten
Lösung beladenen Dämpfe werden durch von Leitschaufeln 11 gebildete Öffnungen in
den engeren Ringraum 2 abgesaugt. Durch diese besondere Ausbildung treten die Dämpfe
in den engen Ringraum tangential ein, und zwar in einer der Anzahl der Durchtrittsöffnungen
11 entsprechenden Zahl von Teilströmen. Wegen des gegenüber dem äußeren Ringraum
1 wesentlich verkleinerten Volumens erhalten die Dämpfe im inneren Ringraum 2 eine
bedeutend höhere Geschwindigkeit. Unter der Wirkung des Ventilators 5 werden sie
verhältnismäßig schnell in Schraubenlinie nach abwärts bewegt, wobei die Nebelteilchen
durch die Wirkung der Zentrifugalkraft an die Trennwand 9 geschleudert werden und
sich zu Tropfen vereinigen, die entlang der Wand abfließen.
-
Die abgeschiedene Lösung kann durch eine im Boden des Ringraumes 2
angebrachte Öffnung 10 abgelassen werden.
-
In dieser Lösung sind die bei der Neutralisation der sauren Gasen
und Dämpfe mit der Laugenlösung entstandenen Salze und der bei diesem Vorgang nicht
verbrauchte Teil der Lauge enthalten. Dieser Ablauf wird in den Vorratsbehälter
12 für die Lauge zurückgeleitet, von dem aus die Pumpe gespeist wird. Der Kreislauf
der Lauge kann bis zur Erschöpfung ihrer Basizität aufrechterhalten werden, oder
die Lösung wird von Zeit zu Zeit durch Zufuhr einer frischen Laugenmenge regeneriert.
Die Kontrolle der Basizität dieser Lösung erfolgt im Vorratsgefäß in bekannter Weise
z. B. maßanalytisch oder durch entsprechende Indikatoren.
-
Die im inneren Ringraum 2 von Flüssigkeitsnebel befreiten, neutralisierten
Dämpfe werden anschließend durch das Rohr 3 abgesaugt und ins Freie geleitet.
-
Die Anlage ist nicht an diese einfache Form gebunden. Sie kann beispielsweise
mit mehr als zwei Ringräumen ausgestattet sein. Es können auch zwei oder mehrere
weite und/oder zwei oder mehrere enge Ringräume angeordnet sein. Dabei kann die
Breite der weiten bzw. der engen Ringräume auch untereinander verschieden sein.
Bei einer Vorrichtung mit zwei engen Ringräumen kann z. B. im ersten eine Vorentneblung
und im zweiten eine Restentneblung durchgeführt werden. Bei Anordnung von z. B.
zwei weiten Ringräumen können in die einzelnen Räume verschiedeneNeutralisationslösungen
oder eine Stammlösung in verschiedenen Konzentrationen eingeführt werden. Es kann
aber auch im ersten Raum eine neutralisierend wirkende Lösung und in den zweiten
Ringraum ein oxydierendes Mittel, z. B. Wasserstoffsuperoxyd, eingebracht werden.
Die Länge der Durchtrittswege, die Breite der einzelnen Ringräume sowie ihre Anzahl
richtet sich nach dem chemischen Charakter der zu entsäuernden Dämpfe, nach der
Konzentration und Art der zur Neutralisation verwendeten Lösung, nach der Menge
der anfallenden sauren Dämpfe, nach der Höhe des Saugzuges und ähnlichen durch das
spezielle Verfahren bedingten Größen.