DE1227427B - Nassabscheider fuer Staub enthaltende Gase bzw. Daempfe - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

BOId

Deutsche Kl.: 12 e- 2/01

Nummer: 1227 427

Aktenzeichen: B 63111IV c/12 e

Anmeldetag: 1. Juli 1961

Auslegetag: 27. Oktober 1966

Die Erfindung bezieht sich auf einen Naßabscheider für Staub enthaltende Gase bzw. Dämpfe, bestehend aus einem im unteren Teil eine Waschflüssigkeit enthaltenden Gefäß mit einer in die Flüssigkeit eintauchenden, das Gefäß in einen Rohgasraum und einen Reingasraum trennenden Scheidewand, in der nach Art von Venturidüsen ausgebildete Mischkanäle mit zusätzlichen im Bereich der engsten Stelle angeordneten Eintrittsöffnungen für die Waschflüssigkeit gegen die Horizontale geneigt derart eingebaut sind, daß die Flüssigkeit im Betrieb in den Einlaßteil der Düsen reicht.

Zur Entfernung des Staubes aus Industriegasen werden häufig Naßabscheider verwendet, die sich im wesentlichen durch zwei verschiedene Typen unterscheiden. Bei dem einen Typus wird die Waschflüssigkeit an der engsten Stelle des nach Art eines Venturirohres ausgebildeten Mischkanals unter Druck mit Hilfe von Einspritzdüsen in den mit Staub beladenen Gasstrom versprüht. Derartige Naßabscheider müssen bei großen Gasgeschwindigkeiten betrieben werden, wobei beträchtliche Energieverluste eintreten. Auch können durch Absetzen von Staubteilchen an den Einspritzdüsen oder in deren Nähe Betriebsstörungen auftreten.

Bei dem zweiten Typus saugt der Gasstrom die Waschflüssigkeit nach Art einer Strahlpumpe selbst an. Unter den diesem Typus angehörigen Naßabscheidern sind solche bekannt, bei denen die Mischdüsen zwischen Rohgasraum und Reingasraum gegen die Horizontale geneigt derart eingebaut sind, daß die Flüssigkeit im Betrieb in den Einlaßteil der Düsen reicht. Da bei einem solchen Naßabscheider die Waschflüssigkeit einseitig in die Mischdüse eintritt und infolgedessen nicht der gesamte Querschnitt der Mischdüsen mit Waschflüssigkeit beaufschlagt wird, können sich Betriebszustände einstellen, bei denen die Durchmischung von Gas und Flüssigkeit zur Niederschlagung des Staubes nicht ausreicht. Aus den USA.-Patentschriften 2 832432 und 2 931459 sind beispielsweise derartige Naßabscheider bekannt, die aus einem im unteren Teil eine Waschflüssigkeit enthaltenden Gefäß mit einer in die Flüssigkeit eintauchenden, das Gefäß in einen Rohgasraum und einen Reingasraum trennenden Scheidewand bestehen, wobei in der Scheidewand nach Art von Venturidüsen ausgebildete Mischdüsen kreisförmigen Querschnitts in geringer Neigung gegen die Horizontale eingebaut sind. Eine Ausführungsform des in der USA.-Patentschrift2832432 beschriebenen Naßabscheiders weist zusätzlich im Bereich der engsten Stelle der Venturidüse, d. h. also in einem Bereich Naßabscheider für Staub enthaltende Gase
bzw. Dämpfe

Anmelder:

Badische Maschinenfabrik A.-G. Seboldwerk,
ίο Karlsruhe-Durlach, Seboldstr. 1

Als Erfinder benannt:
Josef Kumpe, Karlsruhe-Durlach;

Walter Freund, Maximiliansau (Pfalz)

bereits verminderten Druckes, eine zusätzliche nach unten gerichtete Eintrittsöffnung für die Waschflüssigkeit auf, wobei vorgesehen ist, daß wahlweise die primäre Eintrittsöffnung für die Waschflüssigkeit an der Einlaßseite der Düse oder die sekundäre (zusätzliche) Eintrittsöffnung verschlossen werden kann. Durch diese Maßnahme soll offenbar zur Vervollkommnung der Staubabscheidung das Verhältnis von Waschflüssigkeit zu Gas im durchströmenden Gemisch verbessert werden. Da jedoch diese Eintrittsöffnung sich ebenfalls an der Unterseite befindet, ist eine wesentliche Verbesserung des Abscheidungseffektes nicht zu erwarten. Ein nicht unbeträchtlicher Teil des in die Mischdüse eintretenden Gases bzw. des von diesem mitgeführten Staubes wird die Mischdüse verlassen, ohne mit der Waschflüssigkeit in Berührung gekommen zu sein.
In der richtigen Erkenntnis dieses Mangels von Naßentstaubern des beschriebenen Typs schlägt beispielsweise die deutsche Patentschrift 838 741 einen mäanderartig gewundenen Mischkanal vor, in dem unter Einwirkung von Trägheitskräften nach jeder Krümmung ein Flüssigkeitsschleier quer zum Kanalquerschnitt erzeugt wird, um wenigstens an diesen Stellen den ganzen Strömungsquerschnitt mit Waschflüssigkeitströpfchen anzureichern. Die Staubteilchen jedoch, die beim Durchtritt durch den Flüssigkeitsschleier von der Waschflüssigkeit nicht mitgerissen worden sind, gelangen in dem nachfolgenden Krümmer in eine Zone, in der sich der Gasstrom und die Waschflüssigkeit infolge der Fliehkraftwirkung wie-

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der weitgehend entmischen, so daß die Abscheidung unzureichend ist. Die mehrfache Umlenkung der Gasströmung verursacht nicht unbeträchtliche Energieverluste. Außerdem besteht die Gefahr, daß der gebildete Staubschlamm sich unter der starken Fliehkraftwirkung bereits in den Krümmern des Mischraumes absetzt und nach und nach-den· Kanalquerschnitt verstopft. . .

Alle diese Maßnahmen erscheinen unter dem Gesichtspunkt der neuzeitlichen Anforderungen an den Entstaubungsgrad von Industriegasen unzureichend.

Durch die Erfindung wird ein Naßabscheider vorgeschlagen, der geeignet ist, den erwähnten Mängeln abzuhelfen. Ausgehend von einem Naßabscheider der eingangs erwähnten Gattung, wie ein solcher beispielsweise in der USA.-Patentschrift 2 832432 beschrieben ist, schlägt die Erfindung zur.Erreichung des angestrebten besseren Entstaubungseffektes vor, daß die Mischkanäle als Flachdüsen ausgebildet und daß die zusätzlichen Eintrittsöffnungen in deren oberen Wand angebracht sind. Die vorgeschlagenen Maßnahmen wirken zu einem vorteilhaften Gesamtergebnis im Sinne des angestrebten Effekts zusammen. Die Ausbildung der Mischkanäle als Flachdüsen,"die mit liegendem Querschnitt angeordnet sind, hat zunächst zur Folge, daß bei gegebener Höhe der Mischkanäle ein beträchtlich größerer Durchlaßquerschnitt zur Verfügung steht als bei im Querschnitt kreisförmigen Venturidüsen. Auf der Eintrittsseite der Mischdüsen, wo die Zerstäubung beginnt, ist das Verhältnis von Wasserquerschnitt zu Luftquerschnitt über die ganze Düsenbreite konstant, so daß sich auch über die gesamte Breite der Flachdüsen die gleichen hydrodynamischen Verhältnisse einstellen. Daraus ergibt sich, daß die hydrodynamisehen Verhältnisse wesentlich übersichtlicher und besser beherrschbar sind als bei Mischdüsen kreisförmigen Querschnitts, bei denen jeder Punkt des Waschflüssigkeitsspiegels einen anderen Abstand von Her gegenüberliegenden Düs'enwandung hat und damit das Verhältnis von Wasserquerschnitt zu Luftquerschnitt über die ganze Düsenbreite sich sehr stark ändert. Verglichen mit den bekannten Vorrichtungen mit kreisförmigen Venturidüsen und zusätzlicher Flüssigkeitszuführung von unten, vermittelt die vorgeschlagene Anordnung zusätzlicher Eintrittsöffnungen für die Waschflüssigkeit an der Oberseite der Flachdüsen den Vorteil einer besonders intensiven und raschen Durchmischung des mit Staub beladenen Rohgases mit der Waschflüssigkeit. Die von oben in den engsten Querschnitt der Flachdüsen einfallende Waschflüssigkeit bewirkt infolge ihrer Schwerkraft eine schnelle Durchsetzung des Rohgasstromes und damit eine rasche und intensive Durchmischung von Gas und Flüssigkeit, die besonders auch dadurch begünstigt wird, daß der zusätzliche Eintritt von Waschflüssigkeit bei entsprechender Ausbildung der zusätzlichen Eintrittsöffnungen über die ganze Breite der Flachdüsen erfolgen kann. Damit werden die Vorgänge innerhalb der Mischkanäle in hohem Grade beherrschbar.

In bevorzugter Ausführungsform sind die Flachdüsen mit in Strömungsrichtung geradliniger Achse und mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet. Dadurch werden nicht nur besonders einfache übersichtliche bauliche Verhältnisse und ein besonders gedrängter Aufbau ermöglicht, sondern auch die hydrodynamisch günstigsten Verhältnisse herbeigeführt.

Der Wegfall jeglicher Krümmung innerhalb der Mischkanäle hat zur Folge, daß irgendwelche Entmischungsvorgänge durch Fliehkraftwirkung nicht stattfinden.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen. In diesen zeigt
• Flg.l eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Naßabscheiders im Vertikalschnitt mit eingezeichnetem Flüssigkeitsspiegel im Betriebszustand,

F i g. 2 dieselbe in einem Horizontalschnitt nach der Linie Π-ΙΙ der Fig. 1.

Der Naßabscheider besteht aus einem Behälter 1, der durch die Trennwand 2 in zwei Kammern, die Rohgaskammer 1' und die Reingaskammer 1", getrennt ist. Der Eintritt der verunreinigten Gase erfolgt durch den Stutzen 3 und der ' Reingasaustritt durch den Stutzen 4. In Öffnungen der Trennwände befinden sich die schwach zur Horizontale geneig*- ten Flachdüsen 5, die oberseits mit Eintrittsöfmungen 5' versehen sind.

In der Reingaskammer 1" ist etwa senkrecht zur Längsachse der Düsen 5 die Prallwand 6 angebracht. Im unteren Teil des Behälters unterhalb der Trennwand 2 befindet sich eine Absetzkammer 1'". In der Reingaskammer 1" oberhalb des Wasserspiegels sind im Weg des Gasstromes mehrfach abgewinkelte Bleche 7 zur mehrfachen Umlenkung des aufsteigenden Gasstromes vorgesehen, die als Tropfenabscheider wirken.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist wie folgt:

Das mit Staub beladene Gas tritt durch den Stutzen 3 in die Rohgaskammer 1' des Behälters 1 ein, reißt die Waschflüssigkeit durch die Flachdüsen 5 mit und verdrängt dabei die Flüssigkeit in der Rohgaskammer 1', wobei sich der Flüssigkeitsstand 8 einstellt. In der Reingaskammer 1" hingegen steigt die Flüssigkeit bis auf das Niveau 8'. Infolgedessen befinden sich die zusätzlichen Eintrittsöffnungen 5' der Flachdüsen 5 unter dem Flüssigkeitsspiegel. Das Gas treibt vom Rohgasraum durch die Eintrittsöffnungen der Flachdüsen 5 ständig die Waschflüssigkeit, die über den Absetzraum 1'" stetig zum Rohgasraum zurückkehrt. Ferner wird durch die zusätzlichen, erfindungsgemäßen Eintrittsöffnungen 5' Waschflüssigkeit angesaugt und im Gasstrom zerstäubt, so daß in den Mischkanälen bzw. Flachdüsen 5 ein Gas-Flüssigkeits-Staub-Gemisch mit gleichmäßiger Verteilung über den Strömungsquerschnitt entsteht. Hierdurch werden der Staub und etwaige sonstige Verunreinigungen zuverlässig vollständig benetzt und von der Waschflüssigkeit aufgenommen. Das aus der Flachdüse 5 austretende Gas-Flüssigkeits-Staub-Gemisch spritzt gegen die Prallwand 6. Hierbei werden die noch teilweise vorhandenen größeren Flüssigkeitströpfchen zerschlagen, und es erfolgt nochmals eine intensive Durchmischung von Staub und feinsten Flüssigkeitströpfchen. Die mit den Verunreinigungen angereicherten Tröpfchen trennen sich von dem Gasstrom bei Verlassen der Prallwand. Das gereinigte Gas strömt nach oben in die Reingaskammer 1", während die Waschflüssigkeit mit den Verunreinigungen in die Absetzkammer 1'" und von dieser laufend in die Rohgaskammer 1' zurückfließt, wobei sich die Staubteilchen absetzen und am Boden des Gerätes als Schlamm abgezogen werden können. Auf dem Wege zum Reingasstützen 4 gibt das Gas an dem aus mehrfach abgewinkelten

Blechen bestehenden Tropfenabscheider? den Rest der tropfbaren Feuchtigkeit ab.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Naßabscheider für Staub enthaltende Gase bzw. Dämpfe, bestehend aus einem im unteren Teil eine Waschflüssigkeit enthaltenden Gefäß mit einer in die Flüssigkeit eintauchenden, das Gefäß in einen Rohgasraum und einen Reingasraum trennenden Scheidewand, in der nach Art von Venturidüsen ausgebildete Mischkanäle mit zusätzlichen im Bereich der engsten Stelle angeordneten Eintrittsöffnungen für die Waschflüssigkeit gegen die Horizontale geneigt derart eingebaut sind, daß die Flüssigkeit im Betrieb in den Einlaßteil der Düsen reicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkanäle als Flachdüsen (5) ausgebildet und die zusätzlichen Eintrittsöffnungen (5') in deren oberer Wand angebracht sind.

2. Naßabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachdüsen (5) mit in Strömungsrichtung geradliniger Achse und mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1071 673,
1090182, 970433;
britische Patentschrift Nr. 764429;
USA.-Patentschrift Nr. 2 059 673.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

609 708/342 10. 66 © Bundesdruckerei Berlin