DE1241804B

DE1241804B - Vorrichtung zur Nassbehandlung staubhaltiger Gase

Info

Publication number: DE1241804B
Application number: DEM60050A
Authority: DE
Inventors: Jean Wiemer
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1964-02-25
Filing date: 1964-02-25
Publication date: 1967-06-08
Also published as: US3343341A; SE305640B; GB1024208A; BE660251A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

BOld

DeutscheKl.: 12 e-2/01

Nummer: 1 241 804

Aktenzeichen: M 60050 VI b/12 e

Anmeldetag: 25. Februar 1964

Auslegetag: 8. Juni 1967

Für die Naßbehandlung staubhaltiger Gase sind eine Reihe von Vorrichtungen speziell für die Gaswäsche und die Gaskühlung bekannt, durch die das zu behandelnde Gas im Gleich-, Gegen- oder Kreuzstrom zu der Behandlungsflüssigkeit hindurchgeführt wird. Bei beispielsweise Waschkühlern mit mehreren Düsensätzen können je nach der Menge des zu behandelnden Gases Düsensätze zu- oder abgeschaltet werden, wodurch der Nutzeffekt einer solchen Vorrichtung weitgehend optimal gehalten werden kann. Besonders gut bewährt haben sich Venturiwäscher für die Kühlung und Reinigung heißer, feinstaubhaltiger Gase. Bei diesen Venturiwaschern wird die Behandlungsflüssigkeit an der engsten Stelle des Querschnittes im Hals des Ventriwaschers aufgegeben. Dies kann dadurch geschehen, daß radial angeordnete Düsensätze die Behandlungsflüssigkeit rechtwinklig zur Gasströmung an dieser engsten Stelle eindüsen oder daß Hohl- und Vollkegeldüsen in einem Abstand von der engsten Stelle derart angeordnet sind, daß der Flüssigkeitskegel an dieser engsten Stelle dem Wascher aufgegeben wird. Bei Waschern dieser Art wirken sich Gasmengenschwankungen, wie sie beispielsweise beim Konverterbetrieb auftreten, infolge der Gasgeschwindigkeitsveränderungen des Gases störend auf den Abscheideeffekt aus. Um jeweils gleichbleibende gute Abscheidebedingungen auch bei schwankendem Durchsatz zu gewährleisten, ist vorgeschlagen worden, durch Blenden den engsten Querschnitt dieser Wascher in Abhängigkeit von der durchzusetzenden Gasmenge derart zu verändern, daß die Gasgeschwindigkeit immer die gleiche bleibt. Der Abscheidegrad eines solchen Waschers ist weitgehend davon abhängig, wie die Relativgeschwindigkeit zwischen eingedüster Behandlungsflüssigkeit und durchströmendem Gas gewählt wird.

Es sind Vorrichtungen bekannt, bei denen Venturiwaschern Naßzyklone nachgeschaltet sind, derart, daß die Venturiwäscher selbst das Zentralrohr eines Naßzyklons bilden. Auch ist es bekannt, verschiedene Waschertypen durch Hintereinanderschalten zu kombinieren, um einen möglichst hohen Abscheide- und Kühleffekt zu gewährleisten.

Sollen beispielsweise aus zu reinigenden Gasen gasförmige Komponenten ausgewaschen bzw. ausgefällt werden, so ist innige Berührung des Gases mit der Behandlungsflüssigkeit unerläßlich. Da die so zu behandelnden Gase meistens ein erhebliches Quantum an Staub mitführen, ist es zweckmäßig, den Staub vorher durch mechanische oder elektrische Abscheider zu entfernen. Dies hat jedoch dann nur Erfolg, Vorrichtung zur Naßbehandlung
staubhaltiger Gase

Anmelder:

MetallgesellschaftAktiengeseIIschaft,
Frankfurt/M., Reuterweg 14

Als Erfinder benannt:

Jean Wiemer, Oberhöchstadt (Taunus)

wenn es sich um Stäube handelt, die mit Hilfe solcher Abscheider fast völlig abgeschieden werden können. Bei äußerst feinen Stäuben wird an Stelle der mechanischen oder elektrischen Abscheideverfahren auch ao das Auswaschen angewendet. Infolge des hohen Materialaufwandes und des relativ geringen Nutzeffektes befriedigen Anordnungen der letzgenannten Art nicht.

Die Erfindung betrifft eine Kombination von Gaskühlem oder Gaswäschern mit verhältnismäßig geringem technischem Aufwand bei außerordentlich hoher Wasch- bzw. Kühlleistung.

Gemäß der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Naßbehandlung staubhaltiger Gase vorgeschlagen nach Art eines zylinderförmigen oder vieleckigen Waschers mit seitlich angeordneten Düsensätzen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Auslaß rechtwinklig oder stumpfwinklig zur Strömungsrichtung des Gases über den gesamten Umfang der Naßbehandlungsvorrichtung spaltförmig angeordnet und im Querschnitt konisch sich in Gasrichtung nach Art eines Diffusors erweiternd ausgebildet ist.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird der Öffnungsquerschnitt des Auslasses durch einen Teil der Wandung des zylinderförmigen oder vieleckigen Teiles der Vorrichtung und eine darüber oder darunter befindliche plattenförmige, an ihrem unteren bzw. oberen Flächenteil profiliert, im Querschnitt halbkonisch ausgebildete runde Platte gebildet. Durch Heben und Senken dieser Platte kann gemäß der Erfindung der Austrittsquerschnitt vergrößert oder verkleinert werden. Es sind im Rahmen der Erfindung mittig in Gasrichtung weisende und in der Mitte der Platte entgegen der Gasrichtung zusätzlich Hohlkegeldüsen zur Befeuchtung derart angeordnet, daß die Kegel an der engsten Stelle des Auslasses auftreffen. Der Auslaß der Naßbehandlungsvorrichtung hat

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Claims

demnach in übertragenem Sinne die gleiche Wirkung wie mehrere im Umfang eingelassene Venturiwäscher mit in Abhängigkeit von der durchzusetzenden Gasmenge verstellbarem Halsquerschnitt. Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegen auf der Hand. Die Vorrichtung zeichnet sich aus durch geringen Platzbedarf, geringen Materialaufwand bei hohem Nutzeffekt. An Hand eines Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher beschrieben. F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung; F i g. 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Auslasses nach Fig. 1; F i g. 3 zeigt einen Querschnitt durch den Auslaß nach der Schnittlinie III-III der F i g. 2; Fig. 4 zeigt eine Variante der Auslaßvorrichtung; F i g. 5 zeigt einen Schnitt nach der Schnittlinie V-V der F i g. 4; F i g. 6 zeigt eine weitere Variation des Auslasses, so bei der die bewegliche Platte einen erheblich kleineren Radius aufweist. Das zu behandelnde Gas tritt in die Vorrichtung zur Naßbehandlung durch den Einlaßstutzen 1 in den zylinderförmigen Behandlungsraum 2 ein, dessen as unteres Ende 3 konisch zu einem Sumpf ausgebildet ist. In dem unteren Teil angeordnete Prallbleche 4 bewirken eine Verwirbelung des Rohgases und der Flüssigkeit 5 des Sumpfes, wobei schon Wassertropfen mitgerissen werden. Das Rohgas steigt in der zylinderförmigen Vorrichtung vertikal nach oben und passiert verschiedene Düsensätze 6, die über die Ringleitung? bei 8 mit Behandlungsflüssigkeit beaufschlagt werden. In diesem Teil der Naßbehandlungsvorrichtung findet bereits eine innige Vermischung der Behandlungsflüssigkeit mit dem durchgeführten Gas statt. Der obere Teil der zylindrischen Behandlungsvorrichtung verjüngt sich durch Einbuchten der Ränder und wird durch die Platte 9 gemäß der Erfindung überdeckt, so daß ein Auslaß 10 rechtwink-Iig zur Strömungsrichtung des Gases und den gesamten Umfang spaltförmig angeordnet und im Querschnitt konisch sich in Gasrichtung nach Art eines Diffusors erweiternd ausgebildet ist. Unterhalb des Auslasses befindet sich eine Hohlkegeldüse oder Exzenterbrauseil, die über die Leitung 12 aus der Ringleitung 7 mit Behandlungsflüssigkeit beaufschlagt wird. Im oberen Teil der Platte 9 sitzt eine weitere Düse 13, die der Richtung des Gases entgegengerichtet ist. Die Behandlungsflüssigkeit beider Düsen trifft auf die engste Stelle des Auslasses. Das zu behandelnde Gas-Staub-Gemisch vergrößert infolge der bereits genannten Einschnürung am Auslaß seine Geschwindigkeit, reißt die Flüssigkeit mit, zerstäubt sie und erfährt infolge des auch bei einem Venturiwaschers vorhandenen Effektes eine noch innigere Vermischung mit dieser Flüssigkeit. Je nach der durchzusetzenden Gasmenge ist es möglich, den Querschnitt des Auslasses 10 durch beispielsweise mechanisches, pneumatisches oder hydraulisches Heben und Senken der Platte 9 mittels der dafür vorgesehenen Vorrichtung 14,15 zu vergrößern oder zu verkleinern. Die Platte 9 selbst und die Vorrichtung zum Heben und Senken 14,15 befinden sich in einem über dem zylindrischen Behandlungsraum angeordneten zweiten zylindrischen Behälter 16, der als Beruhigungsraum oder Tropfenabscheider ausgebildet ist. Die Heb- und Senkvorrichtung 14,15 befindet sich in einem Schutzgehäuse 17, das mit dem äußeren Behälter 16 verbunden ist. Zwischen Behälter 16 und Schutzgehäuse 17 sind als Tropfenabscheider ausgebildete Prallbleche 18 angeordnet. Durch den Auslaß 19 verläßt das Reingas die Behandlungsvorrichtung. Der Boden des Beruhigungsraumes bzw. Tropfenabscheiders 16 ist als Sumpf 20 ausgebildet, von dem aus die Flüssigkeit über ein Fallrohr 21 in den Sumpf 3 des Behandlungsraumes gelangen kann. Wie F i g. 2 zeigt, ist es möglich und liegt im Rahmen der Erfindung, am Auslaß Schaufeln 22 zur Tropfenabscheidung durch Drallerzeugung und Umlenkung des Gases anzubringen. Auch ist es möglich, wie die F i g. 3 zeigt, auf das Schutzgehäuse 17 um die Heb- und Senkvorrichtung zu verzichten und diese beispielsweise außerhalb des Beruhigungsraumes bzw. Tropfenabscheiders 16 anzuordnen. Als zusätzliches Hilfsmittel zur Optimierung des Wirkungsgrades können, wie die F i g. 4 und 5 zeigen, durch Blenden 23 Teile des ringförmig 360° überstreichenden Auslaßquerschnitts verschlossen werden. Um an den Blenden Ablösewirbel zu vermeiden, können radial Leitbleche 24 derart angeordnet werden, daß verschiedene Querschnittssegmente, die durch die Blenden abgedeckt sind, nicht von der Gasströmung beaufschlagt werden. Wie F i g. 6 zeigt, ist es ohne weiteres möglich und liegt im Rahmen der Erfindung, bei großen Querschnitten der Behandlungsräume die Platte 9 derart zu verkleinern, daß ein Teil der Auslaßwandung 25 feststehend angeordnet ist und nur der Eintrittsquerschnitt des Auslasses durch Heben und Senken der verkleinerten runden Platte verändert werden kann. Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Naßbehandlung staubhaltiger Gase nach Art eines zylinderförmigen oder vieleckigen Waschers mit seitlich angeordneten Düsensätzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (10) rechtwinklig oder stumpfwinklig zur Strömungsrichtung des Gases über den gesamten Umfang der zylinderförmigen oder vieleckigen Vorrichtung (2) spaltförmig angeordnet und im Querschnitt konisch sich in Gasrichtung nach Art eines Diffusors erweiternd ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungsquerschnitt des Auslasses durch einen Teil der Wandung des feststehenden Teiles der Vorrichtung und eine darüber oder darunter befindliche, an ihrem unteren bzw. oberen Flächenteil profiliert, im Querschnitt halbkonisch ausgebildete runde oder entsprechend vieleckige Platte (9) gebildet ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilplatte (9) zur Veränderung des Auslaßquerschnittes heb- und senkbar angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mittig im feststehenden Teil der Vorrichtung in Gasrichtung und in der Mitte der runden oder vieleckigen Profilplatte entgegen der Gasrichtung unterhalb bzw. oberhalb des Auslasses Hohlkegeldüsen (11,13) zur zusätzlichen Befeuchtung des Gases angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Rande der Pro-

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filplatte (9) senkrecht zum Gasaustritt Schaufeln (22) zur Gasverteilung, Drallerzeugung bzw. Umkehrung und Tropfenabscheidung angeordnet sind.

6. Abänderung der Vorrichtung nach den An-Sprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilplatte (9) konzentrisch zweigeteilt ist und nur der innere Teil zum Heben und Senken und somit zur Querschnittsveränderung verwendbar

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ist und daß der äußere Teil (25) feststehend angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (10) auf gegebenenfalls der Innenseite durch Blenden (23) teilweise abgedeckt ist, wobei zur Vermeidung von Wirbelbildung und damit Druckverlusten Leitbleche (24) jeweils zu beiden Seiten der Blenden radial angeordnet sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen