DE1242568B - Vorrichtung zur Reinigung von industriellen Abgasen oder Rauch - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

BOId

Deutsche Kl.: 12 e - 2/01

Nummer: 1242 568

Aktenzeichen: E 25006 VI b/12 e

Anmeldetag: 19. Juni 1963

Auslegetag: 22. Juni 1967

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung von industriellen Abgasen oder Rauch, bestehend aus einem Behälter mit Einlaß- und Auslaßvorrichtungen zur Einführung der Abgase oder des Rauchs in den Behälter und Ausführen derselben aus dem Behälter, die dadurch gekennzeichnet ist, daß eine oder mehrere Flächen zur Führung der verunreinigten Gase oder des Rauchs in einer Bahn angeordnet sind und daß eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Führung eines über die Flächen fließenden Films aus Kohlenwasserstofföl (oder Bitumen) enthalten ist.

Es sind bereits Luftfilter bekannt, die in ihrem Bodenteil ein Ölbad und oberhalb des Ölbades Prallwände enthalten. Der Ölspiegel konnte sich zwar in einem Fall erneuern, er hatte jedoch in allen Fällen eine geringe Ausdehnung im Vergleich zum Gesamtfilter. Er wurde von den Gasen entweder überhaupt nicht oder nur an einer oder zwei Stellen berührt. Die Prallwände kamen überhaupt nicht mit dem Öl in Berührung. In zwei bekannten Luftfiltern dienten die Prallwände dazu, die verunreinigte Luft so stark aufzuwirbeln, daß die Verunreinigungen herausgeschleudert wurden und dann auf den Ölspiegel fielen; in einem anderen Luftfilter wurde durch eine kurze Berührung der verunreinigten Luft mit dem Ölspiegel nur eine Vorreinigung erreicht, und die Prallwände dienten in der nachfolgenden Feinreinigung als mechanische Staubfänger. In allen Fällen mußte durch die Prallwände eine zur Abtrennung der Verunreinigungen ausreichende Aufwirbelung erreicht werden. Dies war nicht ohne Druckverlust möglich, d. h., es entstand bei den bekannten Luftfiltern leicht stromabwärts eine Depression und stromaufwärts eine Kompression. Die bisherigen Luftfilter hatten daher einen verhältnismäßig begrenzten Anwendungsbereich, in erster Linie für Brennkraftmaschinen, da sie in ihren Maßen begrenzt waren, geringe Durchflußgeschwindigkeiten hatten und nur mit verhältnismäßig wenig verunreinigten Gasen arbeiten konnten.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Abtrennung der Verunreinigungen aus den Abgasen oder dem Rauch durch eine länger andauernde Berührung der Abgase mit den Flächen, über die der Kohlenwasserstoffölfilm fließt, bewirkt. Diese Berührung kann zwar dadurch verbessert werden, daß man die Abgase in bestimmte Bewegungen versetzt; durch diese Bewegungen entsteht jedoch keine Depression oder Kompression. Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat einen weiten Anwendungsbereich, da sie in ihren Maßen nicht begrenzt ist, eine hohe Vorrichtung zur Reinigung

von industriellen Abgasen oder Rauch

Anmelder:

Esso Standard Societe Anonyme Francaise, Paris

Vertreter:

Dr. W. Beil, A. Hoeppener, Dr. H. J. Wolff
und Dr. H. Chr. Beil, Rechtsanwälte,
Frankfurt/M.-Höchst, Adelonstr. 58

Als Erfinder benannt:

Jean Confort, Bretteville-sur-odon, Calvados;

Joseph Jolivot, Caen, Calvados (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 19. Juni 1962 (901 266)

Durchflußgeschwindigkeit hat und mit stark verunreinigten Gasen, d. h. Abgasen und Rauch, arbeiten kann.

Die den Film tragenden Flächen oder in dem Behälter befindlichen Flächen können aus einer Prallwand oder mehreren Prallwanden bestehen, die so angeordnet sind, daß sie für die verunreinigten Abgase oder den verunreinigten Rauch eine gewundene Bahn bilden oder die Form einer endlosen Schraube oder eine andere Schlangenform haben.

Der Kontakt zwischen dem zu behandelnden Abgas oder Rauch und dem über der Fläche oder der Prallwand fließenden Kohlenwasserstoffilm kann im Gleichstrom oder Gegenstrom, querverlaufend oder im Winkel zueinander stattfinden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird dem Abgas oder Rauch eine Drehbewegung verliehen und dasselbe dann über die den Film tragenden Flächen geführt, wobei Feststoffteilchen von dem fließenden Film aufgenommen und dadurch aus den Gasen entfernt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders zur Entfernung von Feststoffteilchen aus Verbrennungsgasen geeignet, und eine entsprechende Ausführungsform besteht aus einem Behälter, der zwischen zwei benachbarte Teile eines Kamins geschraubt, geschweißt oder anderweitig befestigt wer-

709 607/465

den kann und der eine oder mehrere Prallwände, Vorrichtungen zur Führung eines nach abwärts über die Prallwände fließenden Kohlenwasserstoffilms und eine Einlaßöffnung zur Führung eines Verbrennungsgasstroms über die Prallwände enthält.

Die Prallwand kann in einem Ringraum innerhalb des Behälters enthalten sein, wobei Ableitungsplatten vorgesehen sind, um die Verbrennungsgase in den Ringraum zu leiten, oder die Prallwände können entlang der Achse des zylindrischen Behälters angeordnet sein. Bei beiden Anordnungen kann die Prallwand aus einer Anzahl von gesonderten Platten bestehen, die so angeordnet sind, daß sie für die Verbrennungsgase eine gewundene oder schraubenförmige Bahn bilden, oder die Prallwand kann aus einer endlosen Schraubenfläche innerhalb des Behälters bestehen. Der flüssige Kohlenwasserstoff kann aus einem außerhalb des mit Prallwänden versehenen Behälters angeordneten Reservoir zugeführt werden, oder das Reservoir kann auf oder in dem Behälter angebracht sein. Bei einem vertikal angeordneten zylindrischen Behälter kann das Reservoir oberhalb des Behälters angeordnet sein, um ein Abwärtsfließen über die Prallwand im Gegenstrom zu den aufsteigenden Verbrennungsgasen zu ermöglichen, oder falls bei einem horizontal verlaufenden Zug ein horizontal angeordneter Behälter verwendet wird, kann das Reservoir so angeordnet sein, daß der klebrige Kohlenwasserstoff nach abwärts und quer zu dem gewundenen Strom der Verbrennungsgase verläuft. Der flüssige Kohlenwasserstoff fließt vorzugsweise durch Perforationen im Boden des Reservoirs auf die Prallwand. Der klebrige Kohlenwasserstoffstrom kann den Behälter durch eine Leitung verlassen, die sich am Boden desselben befindet.

Das Abgas oder der Rauch, in dem sich die Feststoffteilchen befinden, können in einem natürlichen Strom oder durch Zug über die Prallwände geführt werden, in beiden Fällen soll jedoch die Fließgeschwindigkeit des klebrigen flüssigen Kohlenwasserstoffs und das Fließen des Abgases oder des Rauchs so aufeinander abgestimmt sein, daß unter den gegebenen Bedingungen die Fließgeschwindigkeit nicht so übermäßig groß ist, daß der auf der Prallwand fließende Film des flüssigen Kohlenwasserstoffs von derselben entfernt wird.

Eine alternative Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung besteht aus einer Trommel mit rotierenden Blättern und Vorrichtung zur Führung eines Stroms aus einem industriellen Abgas oder Rauch über die Blätter und Vorrichtungen zur Benetzung der Blätter mit dem flüssigen Kohlenwasserstoff.

Die Zeichnungen erläutern die Erfindung.

F i g. 1 ist ein vertikaler Schnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der der Kohlenwasserstoff infolge seiner Schwerkraft vertikal von oben nach unten fließt und die verschmutzten Gase vertikal von unten nach oben strömen;

Fig. 2 ist ein vertikaler Schnitt entlang der LinieII-II der Fig. 1;

F i g. 3 und 4 sind vertikale Schnitte durch zwei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei denen der Kohlenwasserstoff infolge der Schwerkraft schlangenförmig von oben nach unten fließt und die verschmutzten Gase die Prallwände im Gleichstrom mit dem von oben nach unten fließenden Kohlenwasserstoff berühren;

F i g. 5 ist ein vertikaler Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der der flüssige Kohlenwasserstoff infolge der Schwerkraft von oben nach unten über eine schraubenförmige Prallwand fließt und die verunreinigten Gase dadurch gereinigt werden, daß sie vertikal über die schraubenförmige Prallwand fließen;

F i g. 6 ist ein vertikaler Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der der Kohlenwasserstoff vertikal fließt und die verunreinigten Gase die Prallwände dadurch berühren, daß sie horizontal an ihnen vorbeiströmen;

Fig. 7 ist ein horizontaler Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 6;

F i g. 8 ist ein vertikaler Schnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform der in Fig. 6 und 7 gezeigten Vorrichtung, bei der die Prallwände durch eine Wendel mit horizontaler Achse ersetzt sind;
F i g. 9 ist ein Querschnitt entlang der Linie II-II

ao der F i g. 8.

Im einzelnen besteht die Vorrichtung gemäß F i g. 1 und 2 im wesentlichen aus einem äußeren zylindrischen Behälter 1, dessen Durchmesser größer ist als der des Abzugs 2, an dem die Reinigungsvorrichtung befestigt ist. Der untere Teil des Behälters 1 endet in einem stumpfen Kegel 1 a, der in einen zylindrischen Teil 1 b ausläuft, der nach innen gebogen ist und so ein ringförmiges Auffanggefäß 3 bildet, das mit dem Abzug 2 in Verbindung steht.

Ein zylindrischer Verschlußkörper 5 bildet mit dem äußeren Behälter 1 eine ringförmige Kammer 6, durch die die verschmutzten Gase fließen, wenn sie aus dem Abzugsbereich unterhalb, der Vorrichtung in den Anzugsbereich oberhalb der Vorrichtung strömen, und wird durch den an der Innenfläche des ringförmigen Reservoirs 10 befestigten Flansch 4 gehalten.

In der ringförmigen Kammer 6 sind eine Anzahl von vertikal angeordneten Prallwänden gleichmäßig verteilt. Diese Prallwände sind befestigt und so geformt, daß ein enger Kanal zwischen ihren Rändern und den Wänden des mittleren Verschlußkörpers 5 und des äußeren zylindrischen Behälters 1 gebildet wird.

Am oberen Teil des Behälters 1 befindet sich oberhalb der Kammer 6 ein Reservoir 10, dessen Innenflächen 9 zum oberen Bereich des Abzugs 2 führen.

In diesem Reservoir 10 befindet sich der flüssige Kohlenwasserstoff 8, der die Teilchen aus dem zu reinigenden Gas absorbiert. Der Boden des Reservoirs 10 ist durch eine Reihe von Löchern 11 durchbrochen, die so verteilt sind, daß beim Durchfließen des flüssigen Kohlenwasserstoffs ein Film entlang den Seiten des zylindrischen Behälters 1, des mittleren Verschlußkörpers 5 und beiden Flächen jeder vertikalen Prallwand 7 gebildet wird.

Der Durchmesser des mittleren Verschlußkörpers 5 ist etwas größer als der des Abzugs, so daß der aus dem Reservoir 10 nach unten fließende Kohlenwasserstoff nicht in den unteren Bereich des Abzugs 2 fließt, sondern in dem unteren Auffanggefäß gewonnen wird.

Der zylindrische Verschlußkörper ist an beiden Enden durch die Kegel 5 α und 5 b verschlossen. Der untere Kegel 5 b enthält Leitplatten (hier nicht gezeigt), um den verunreinigten Gasen eine schwache Drehbewegung zu verleihen, wenn sie in die ring-

förmige Kammer 6 gelangen. Die vertikalen Platten 7 sind mit Bezug auf die diametralen Ebenen der Kammer 6 in der gleichen Richtung geneigt, wie die den verunreinigten Gasen verliehene Drehbewegung verläuft, was in F i g. 2 gezeigt ist.

Die in dem Abzug in Richtung F1 aufsteigenden verunreinigten Gase strömen also mit einer Drehbewegung auf die Prallwände 7 zu. Die Gase kommen mit dem auf den Innenwänden des Behälters 1 befindlichen Film, mit dem Gehäuse des Verschlußkörpers 5 und den Prallwänden 7 in Berührung und lagern in dem über denselben fließenden Kohlenwasserstoffilm die in ihnen enthaltenen Feststoffteilchen ab. Während des Fließens der Kohlenwasserstoffilme bewegen sich die Teilchen infolge der Zentrifugalkraft nach außen gegen die Umfassungswand des Behälters, und die gereinigten Gase werden aus dem oberen Teil des Abzuges 2 entfernt. Der in dem Reservoir 10 befindliche flüssige Kohlenwasserstoff 8 fließt langsam durch die öffnungen 11, absorbiert die Teilchen im Verlauf seines Abwärtsfließens entlang den Wänden und fällt in den Ausfluß 12, der sich am Boden des Auffanggefäßes 3 befindet.

Das in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendete Kohlenwasserstofföl besteht aus einem mittleren Destillat oder einem schweren Heizöl, beispielsweise dem sogenannten »Bunker-C-Öl«, flüssigem Bitumen oder Bitumenrückständen und Schweröl, das bei der Petroleumraffinierung erhalten wird. Das flüssige Kohlenwasserstofföl wird in Abhängigkeit von der Temperatur und Qualität des zu reinigenden industriellen Abgases oder Rauchs ausgewählt. Bitumen und Rückstände sind wegen ihrer Klebrigkeit, Aufnahmefähigkeit und ihres langsamen Fließens sowie ihres großen Viskositätsbereichs besonders zur Anwendung in der erfindungsgemäßen Vorrichtung geeignet.

Zur Reinigung von Gasen bei hoher Temperatur wird Bitumen bevorzugt, so daß beim Abstellen des den Rauch erzeugenden Betriebs das Bitumen erstarrt und nicht länger leichtflüssig ist. Falls der Rauch kühl ist, kann der gewählte Kohlenwasserstoff aus einem normalerweise flüssigen Rückstandsbitumen bestehen. In diesem Fall kann das Fließen des Kohlenwasserstoffs bei Stillegungen beispielsweise dadurch unterbrochen werden, daß man ein Reservoir mit einem doppelten Boden einsetzt, wobei die Verbindung zwischen den beiden übereinanderliegenden Reservoiren bei einer Stillegung dadurch unterbrochen wird, daß man ein Ventil oder einen einfachen herausnehmbaren Verschluß verwendet.

Falls die Gase stark verunreinigt sind, ist es möglich, zwei oder mehr übereinander angeordnete erfindungsgemäße Vorrichtungen vorzusehen. Das aus einer Vorrichtung ausströmende Bitumen fällt dann geradewegs in das Reservoir der darunter befindlichen Vorrichtung.

Bei den F i g. 3 bis 9 tragen die den F i g. 1 und 2 analogen Teile die gleichen Bezugszahlen mit der folgenden Ausnahme: Bei den in den F i g. 5 und 8 gezeigten Ausführungsformen sind die Prallwände (die bei den anderen Figuren durch die Bezugszahl 7 bezeichnet sind) durch eine in einem Zylinder 16 befindliche Schnecke 14 ersetzt.

Bei den Fig. 3 und 5 steigen die Gase in eine Kammer 15, bevor sie wieder nach unten strömen, um im Gleichstrom mit dem aus einem flüssigen Kohlenwasserstoff bestehenden Reinigungsmittel in

ίο Kontakt zu kommen.

In F i g. 6 fließt der flüssige Kohlenwasserstoff 8 aus dem Reservoir 10 auf die vertikalen Prallwände 7. Bei den F i g. 8 und 9 besteht das Reservoir 10 aus dem oberen Teil des zwischen dem die schraubenförmige Schnecke enthaltenden Zylinder 16 und dem Behälter 1 gebildeten Raumes, und der untere Teil 3 dieses Raumes dient zur Aufnahme des flüssigen Kohlenwasserstoffs nach seinem Einsatz, wobei der Kohlenwasserstoff durch die rechtwinklig zur Kontaktlinie der Schraube 14 und des Zylinders 16 gebohrten Löcher 11 fließt.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Reinigung von industriellen Abgasen oder Rauch, bestehend aus einem Behälter mit Einlaß- und Auslaßvorrichtungen zur Einführung der Abgase oder des Rauchs in den Behälter und Ausführen derselben aus dem Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Flächen zur Führung der verunreinigten Gase oder des Rauchs in einer Bahn angeordnet sind und daß eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Führung eines über die Flächen fließenden Films aus Kohlenwasserstofföl (oder Bitumen) enthalten ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter eine Anzahl von Prallwandflächen in wechselseitiger und gegeneinander geneigter Anordnung und ferner Vorrichtungen zur Führung eines Films aus Kohlenwasserstofföl (oder Bitumen) über diese Prallwandflächen enthält.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallwandflächen in einem ringförmigen Raum innerhalb des Gefäßes angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallwandflächen entlang der Längsachse des Gefäßes angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter eine schraubenförmige Fläche und ferner Vorrichtungen zur Führung eines Kohlenwasserstofföls (oder von Bitumen) über diese schraubenförmige Fläche enthält.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 570 569;
österreichische Patentschrift Nr. 160 118;
französische Patentschrift Nr. 651 030.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 607/465 6.67 © Bundesdruckerei Berlin