DE1181170B - Vorrichtung zum Nassentstauben von Gasen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: BOId Deutsche KJ.: 12 e-2/01

Nummer: 1181170

Aktenzeichen: St 16306 IVc/12 e

Anmeldetag: 1. April 1960

Auslegetag: 12. November 1964

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Naßentstauben von Gasen, die aus einem zylindrischen, ein Wasserbad enthaltenden Gefäß besteht, das einen tangential angeordneten Rohgaseinlaß oberhalb des Wasserspiegels aufweist. Der konisch ausgebildete Schlammsammelraum befindet sich am unteren Ende und der Gaseinlaß am oberen Ende der Vorrichtung.

Die Erfindung besteht darin, daß, unterhalb des Rohgaseinlasses und in das Wasserbad eintauchend, ein nach unten sich kegelförmig verjüngender Becher mit zu einer Mittelöffnung emporgezogenem Boden derart angeordnet ist, daß er mit der Gefäßwandung einen ringförmigen schmalen Spalt ergibt, daß oberhalb des Rohgaseinlasses ein nach oben sich kegelförmig verjüngendes Leitblech mit einer Mittelöffnung und daß ein Rücklaufkanal vom Raum über dem Leitblech zum Wasserbad vorgesehen ist.

Ein Teil der Waschflüssigkeit wird nach Absetzen des Schlammes im Kreislauf wiederholt dem zu reinigenden Gas zugeführt, um die in großen Mengen benötigte Waschflüssigkeit wirtschaftlich ausnutzen zu können. Zur Rückführung der Waschflüssigkeit in den Rohgasstrom werden die Druckgefälle genutzt, die teils in den Gaswirbeln des Abscheiders schon bestehen, teils durch die von dem kreisenden Gasstrom hervorgerufene Rotation der Waschflüssigkeit und das dadurch erzeugte Rotationsparaboloid zusätzlich erzeugt werden.

In der Vorrichtung nach der Erfindung wird dieses Druckgefälle dadurch erreicht, daß das in dem becherförmigen Einsatz befindliche Schlammwasser durch die unmittelbar über ihr kreisende Luftströmung in Rotation versetzt wird, so daß die Zentrifugalkraft die Flüssigkeit zum Rande hoch und über den Rand treibt und damit eine Niveausenkung im mittleren Raum des becherartigen Einsatzes bewirkt. Die entstehende Druckdifferenz, die zwischen dem von der Wirbelbildung des Schlammwassers unberührten Teil der Flüssigkeit und dem abgesunkenen Spiegel des Schlammwassers in dem becherartigen Einsatz entsteht, bewirkt ein Einströmen des Schlammwassers durch die düsenförmige Mittelöffnung. Das geschieht mit einer solchen Kraft, daß sich der Wasserstrahl fontänenartig aus dem abgesunkenen Wasserspiegel des Bechereinsatzes heraushebt und in die bei jedem Luftwirbel vorhandene aufsteigende Mitteltrombe des Gaswirbels einströmt. Hier wird der Wasserstrahl von dem kreisenden Luftstrom erfaßt und erneut mit dem tangential einströmenden Stabgasstrom vermischt.

Es ist bekannt, den Spiegel des Schlammwasser-Vorrichtung zum Naßentstauben von Gasen

Anmelder:

Standard Filterbau-Gesellschaft m. b. H.,

Münster (Westf.), Loddenheide 31

Als Erfinder benannt:

Werner Sauermann, Münster (Westf.)

bades durch entsprechende Anordnung eines Wasserüberlaufes so hoch zu legen, daß das Schlammwasser durch den aufsteigenden Wirbelkern des bei tangentialer Einführung von Gas in ein Rundgehäuse entstehenden Wirbels wieder hochgezogen und erneut in den mittleren Wirbelkern hineingezogen wird. Diese Anordnung ist wenig wirkungsvoll, weil diese Wirbel nicht die Kraft haben, aus der relativ ruhenden Wasserfläche größere Flüssigkeitsmengen herauszulösen.

Es ist auch bekannt, bei stehenden Zyklonen normaler Bauart das Tauchrohr so weit an den Spiegel des Schlammwasserbades herabzusenken, daß die an dem Engpaß entstehende höhere Luftgeschwindigkeit des Gases ein teilweises Mitreißen des Schlammwassers bewirkt. Diese Maßnahme kann natürlich nur eine unvollkommene, wenn nicht sogar schädliche Wirkung haben, weil an dieser Stelle die Gas- und Wasserteilchen keiner Zentrifugalwirkung unterliegen und auch besonders die innige Benetzung und Vermischung in der Zentrifugalkammer unmöglich ist.

Es sind auch bereits Vorrichtungen bekannt, bei denen über einem Wasserbehälter Rohgaseinlässe tangential angeordnet sind. In diesen Vorrichtungen sind aber in jedem Falle Filtereinsätze statt einer Wirbelkammer angeordnet, die durch die Hebung des Wasserspiegels benetzt werden, soweit dies nicht durch eine besondere Pumpanlage geschieht. Die Bildung einer versprühenden Fontäne ist nicht vorgesehen und kann nicht erreicht werden. In einer anderen Vorrichtung mit Filter wird unter Wirkung eines Venturirohres ein Wasserstrahl erzeugt, der

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aber keinen geeigneten Raum zum Versprühen und Verwirbeln vorfindet. Bei allen diesen Vorrichtungen fehlt einerseits die Nutzung des durch unterschiedliche Änderung des Flüssigkeitsspiegels entstehenden Druckgefälles, das nach der Erfindung zur Erzeugung der Sprühfontäne dient, andrerseits ist kein freier Wirbelraum vorhanden, in dem die im Rohgas enthaltenen Staubteilchen benetzt werden können und in dem ein Druckgefälle zur Anziehung und Verwirbelung der Tröpfchen des Fontänenkopfes entsteht. Zudem müssen Filter von Zeit zu Zeit ausgewechselt werden, was zu Betriebsunterbrechungen führt.

Bei allen bekannten Aggregaten kann sich also die vorteilhafte Wirkung des Erfindungsgegenstandes nicht einstellen.

Die Zeichnung stellt schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar und zeigt in

Abb. 1 eine Gas-Entstaubungsanlage im Längsschnitt und in

Abb. 2 einen Querschnitt nach Linie A-A in Pfeilrichtung gesehen.

In der Zeichnung sind die Wege

a) des staubhaltigen Gases durch schwarzweiße Federpfeile,

b) des gereinigten Gases durch weiße Federpfeile,

c) des Frischwassers durch weiße Pfeile und

d) des Schlammwassers durch schwarze Pfeile

gekennzeichnet.

Das staubhaltige Gas tritt bei 1 in den Tangentialwirbelraum2 ein und strömt durch die kreisrunde Öffnung 3 in den Raum 4. Von dort gelangt es nach Passieren der weiter beschriebenen Besprühungs- bzw. Waschzone durch die ringförmige öffnung 5 und den oberen Raum 6 entstaubt ins Freie.

Unterhalb des Raumes 2 ist in dem mit Flüssigkeit gefüllten Raum 7 ein sich nach oben kegelförmig erweiterter Becher 8 eingesetzt, welcher vermittels durchbrochener Halterungen 9 von der äußeren Gehäusewand 27 getragen wird. Er hat einen etwas kleineren Durchmesser als der Raum 7, so daß sich ein Ringschlitz 10 bildet, welcher der Wasserrückführung dient. Der Boden des Bechers 8 wölbt sich in der Mitte hoch und hat an seiner höchsten Stelle eine Öffnung 11. Diese Öffnung wird zweckmäßig so hoch gezogen, daß sie etwas über dem durch die Rotation absinkenden Schlammwasserspiegel liegt, damit die hier austretende Fontäne durch die rotierende Wasserfläche nicht unzulässig gebremst wird. Unten läuft der Schlammwasserraum 7 in einen Trichter 12 mit Ablauf 13 aus, dem fortlaufend das Eingedickte entzogen wird. Der Raum 7 ist durch einen seitlichen Kanal 14 mit einem oben offenen Überlaufgefäß 15 verbunden, welches einen Ablauf 16 aufweist. Zur Einstellung der Überlaufhöhe ist der Schieber 17 vorgesehen, der von unten dichtend durch eine entsprechende öffnung eingeführt ist. Nach oben ist der Tangentialwirbelraum 2 durch einen Konus 18 begrenzt, der eine Öffnung 3 aufweist, in welche die Sprühwasserdüse 25 Frischwasser einsprüht. Über der Austrittsöffnung 3 ist ein Nachreinigungsraum 4 angeordnet, welcher durch den äußeren Gehäusemantel 27 und die Ringplatte 19 sowie die Platte 22 gebildet wird. Beide sind im Durchmesser kleiner als der Gehäusemantel der Vorrichtung, so daß das an den Wandungen des oberen Teiles sich infolge der dort noch bestehenden Zentrifugalkraft niederschlagende Waschwasser durch den Ringspalt 28 der Platte 19 in den Raum 20 und von dort durch den seitlichen Kanal 21 in den Schlammwasserraum 27 zurückfließen kann. Das Reingas strömt durch den zwischen der Platte 22 und dem Außenmantel 27 entstehenden Ringspalt 5 über den oberen Raum 6 ins Freie. Über der Platte 22 ist zur Verminderung des Gaswiderstandes ein Gas-Leitkonus 23 angeordnet.

Beim Betrieb des Abscheiders erzeugen die in den Tangentialeintritt 1 einströmenden staubhaltigen Gase in dem angeschlossenen Raum 2 einen Wirbel, wodurch die Staubteilchen und die eingesprühten Wasserteilchen an die innere Gehäusewandung getrieben werden, wo sie sich in bekannter Weise absetzen und durch den Flüssigkeitsfilm nach unten in den Schlammwasserraum abgeführt werden. Der kreisende Luftwirbel wirkt sich durch seine Reibung mit der Wasseroberfläche des Bechereinsatzes 8 aus und bringt die darin befindliche Schlammwassennenge in Rotation, so daß diese infolge der Zentrifugalkraft über den Rand des Bechers abfließen und eine Niveausenkung im Becher erzeugen kann. Die Schlammwassermenge im Sammelraum 7 ist durch den Bechereinsatz der Einwirkung des rotierenden Gases entzogen und bleibt daher relativ in Ruhe, so daß der Wasserspiegel hier lediglich durch die Einstellung des Überlaufschiebers bestimmt wird. Die entstehende Niveaudifferenz zwischen diesem letztgenannten Wasserspiegel und der abgesunkenen Wasseroberfläche innerhalb des Bechers 8 erzeugt die aus der Bodendüse 11 austretende Wasserfontäne. Diese Druckdifferenz wird noch dadurch erhöht, daß in den äußeren Zonen des Spiralraumes ein höherer Druck herrscht als im Wirbelzentrum. Der erhöhte Gasdruck wirkt sich auch auf den zwischen dem Becher 8 und der Gehäusewand 27 bestehenden Spalt und damit auf die Wasseroberfläche des Schlammwasserraumes 7 aus, während der Wirbelkern niederen Druckes saugend den Austritt der Fontäne aus der Bodenhülse 11 unterstützt.

Nach den durchgeführten Versuchen ist die austretende Fontäne so wirksam, daß die feinverteilten Wasserteilchen bis in den oberen Raum des Spiralgehäuses geschleudert werden.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann außer zur Naßentstaubung auch für andere Zwecke benutzt werden, z. B. um das Gas einer chemischen Behandlung durch Flüssigkeit zu unterziehen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Naßentstauben von Gasen, bestehend aus einem zylindrischen Gefäß mit einem Wasserbad, einem tangential angeordneten Rohgaseinlaß oberhalb des Wasserspiegels, einem trichterförmigen Schlammsammeiraum am unteren Ende und einem Gasauslaß am oberen Ende, dadurch gekennzeichnet, daß, unterhalb des Rohgaseinlasses (1) und in das Wasserbad (7) eintauchend, ein nach unten sich kegelförmig verjüngender Becher (8) mit zu einer Mittelöffnung (11) emporgezogenem Boden derart angeordnet ist, daß er mit der Gefäßwandung einen ringförmigen schmalen Spalt ergibt, daß oberhalb des Rohgaseinlasses ein nach oben sich kegel-

förmig verjüngendes Leitblech (18) mit einer Mittelöffnung (3) und daß ein Rücklaufkanal (21) vom Raum über dem Leitblech (18) zum Wasserbad (7) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen im Gasauslaß (6) vorgesehenen geschlossenen Gasleitkonus (23), dessen Grundfläche (22) eine Sprühdüse (25) aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 705 339, 719 650; USA.-Patentschriften Nr. 1960 260, 2453 447.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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