DE1467450C - Verfahren zum Abscheiden von Rußteil chen aus einer Gasdispersion - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abschei- tretenden Verstopfungen des konvergierenden Teiles

den von Rußteilchen aus einer einem Trübetrichter des Venturirohres auf Grund der bis dahin nur un-

entweichenden Gasdispersion zur Gewinnung einer regelmäßig ablaufenden Waschflüssigkeit vermieden

feststoffreichen Rußsuspension, bei welchem die werden. Wie bei dem oben abgehandelten Gesteins-

Gasdispersion aus einem Dispergierschritt herrührt 5 bohrstaubabsauger sollte mit diesem Gaswäscher Ie-

und ihre Gaskomponente im wesentlichen aus Was- diglich ein Verstopfen der Vorrichtung verhindert

serdampf mit einem geringen Inertgasanteil besteht, werden. Das mehrfache Hintereinanderschalten von

wobei die Gasdispersion mindestens zweimal mit kegelförmigen Düsen, an deren oberen weiten Enden

Wasser gemischt wird, wonach ein Absetzen der jeweils Flüssigkeitsüberläufe angeordnet sind, soll

Suspersion in einem Absetztank erfolgt. io lediglich die zum Durchspülen des zu Verstopfungen

Es ist eine Reihe von Vorrichtungen und Verfah- neigenden Halses des Venturirohres erforderliche ren bekanntgeworden, mit denen in einem Gas ent- Wassermenge erhöhen, um ein regelmäßiges und haltene Feststoffteilchen ausgewaschen und nieder- gleichmäßiges Ablaufen der Waschflüssigkeit sichergeschlagen werden können. Alle diese bekannten zustellen.

Vorrichtungen und Verfahren sind jedoch nicht ge- 15 Ferner ist ein Verfahren zur Herstellung einer eignet, aus einer Gasdispersion, deren Gaskompo- wäßrigen Aufschlämmung aus fein verteilten Rußnente im wesentlichen aus Wasserdampf mit einem teilchen bekannt, bei dem das die Rußteilchen entgeringen Inertgasanteil besteht, die Rußteilchen in haltende Gas mit Wasser vermischt wird und die einer zufriedenstellenden Weise zur Gewinnung einer Suspension zusammen mit dem Gas entweder einer feststoffreichen Rußsuspension auszuwaschen. Eine 20 zweiten Mischung mit Wasser oder über eine Umderartige feststoffreiche Rußsuspension wird beson- wegleitung direkt einem Absetztank zugeführt wird, ders für die Herstellung von schwarz pigmentiertem Aus dem Absetztank wird die Suspension abgeleitet Gummi und ähnlichem verwendet. und einer Vorrichtung zum nassen Pulverisieren der

So ist beispielsweise ein Gesteinsbohrstaubabsau- Partikel zugeführt. Der Nachteil dieses Verfahrens ger bekannt geworden, mit welchem der unter Hau- 25 besteht darin, daß die aus dem Absetztank abgeleiben in einem Bohrloch angesammelte Gesteinsstaub teten Restgase immer noch einen verhältnismäßig abgesaugt werden soll. Die hierzu erforderliche Saug- großen Anteil an Kohlefeinteilchen aufweisen. Darwirkung wird durch eine Art abgewandelter Wasser- überhinaus wird bei dieser bekannten Vorrichtung Strahlpumpe erzielt. Das den Gesteinsstaub abför- nach dem ersten Mischen mit Wasser sowohl die dernde Saugrohr mündet in einen mit einem ver- 30 bereits gebildete Suspension aus Kohlefeinteilchen schließbaren Deckel versehenen Behälter, in den und Wasser als auch das noch Kohlefeinteilchen entauch eine Wasserleitung mit einer im Inneren des haltende Gas einer zweiten Mischung mit Wasser Behälters befindlichen Wasserdüse mündet. Die Was- zugeführt. Das abermalige Mischen der Suspension serdüse ist über dem oberen Rand eines nach außen mit Wasser ist jedoch vollkommen unnötig und erführenden Rohres angebracht, so daß das in Form 35 höht lediglich den Wassergehalt der Endsuspension, eines Spritzwasserkegels eingespritzte Wasser nach was in den seltensten Fällen erwünscht ist. Diesem außen abfließen kann und die erforderliche Saugkraft bekannten Verfahren lag die Aufgabe zugrunde, ein erzeugt. Die gröberen Staubpartikelchen werden da- verbessertes Verfahren zur Wiedergewinnung von bei im Inneren des Behälters in trockener Form ab- Kohlefeinteilchen in Form einer Aufschlämmung zu gesetzt, während die ,feineren Staubteilchen auf 40 schaffen. Die gestellte Aufgabe zeigt deutlich, daß Grund des eingespritzten Wassers zwangsweise nach der Durchschnittsfachmann zum Zeitpunkt der Anaußen abgeführt werden. Dem Gesteinsbohrstaub- meldung bereits ein großes Bedürfnis hatte, aus Rohabsauger lag die Aufgabe zugrunde, eine Absaug- gasen Ruß und Kohlefeinteilchen auf möglichst wirtvorrichtung zu schaffen, bei welcher Verstopfungen schaftliche Weise wiederzugewinnen und alle Andurch abgelagerte Teilchen im Inneren des das Was- 45 strengungen unternahm, um dieses gesteckte Ziel zu ser nach außen führenden Rohres vermieden sind. erreichen. Das Ergebnis dieser Anstrengungen führte Mit diesem Gesteinsbohrstaubabsauger sollte also zu dem soeben abgehandelten Verfahren und der ausschließlich eine Verstopfung durch Feststoffteil- Vorrichtung zu dessen Durchführung. Wie jedoch chen verhindert werden. . die Praxis zeigte, war, wie weiter oben ausgeführt,

Weiterhin ist ein Gaswäscher bekannt, bei wel- 50 dieses neue Verfahren mit erheblichen Nachteilen bechern das die Feststoffteilchen enthaltene Rohgas in haftet, so daß der Fachmann weiterhin bemüht sein eine senkrecht angeordnete, heb- und senkbare mußte, ein seinen Vorstellungen entsprechendes, kegelförmige Düse eingeleitet wird, die in dem kon- einfaches und wirtschaftliches Verfahren zu entvergierenden Teil eines senkrecht angeordneten Ven- wickeln.

turirohres unter Bildung eines kegelförmigen Ring- 55 Bei einem weiteren bekannten Gaswäscher wird spaltes mündet. Am oberen Rand des konvergieren- das mit Feststoffteilchen geladene Gas, in diesem, den Teiles des Venturirohres ist ein mit Wasser Fall staubgeladene Luft, horizontal einer Art Wasgespeister Flüssigkeitsüberlauf angeordnet. Das in die serstrahlpumpe zugeführt und mit dem nach unten Anordnung eingeleitete Rohgas erzeugt in dem kegel- gerichteten Flüssigkeitsstrahl vermischt. Die in der förmigen Ringspalt zwischen der Düse und dem 60 Luft enthaltenen Staubteilchen sollen durch die aus konvergierenden Teil des Venturirohres einen Unter- einer Düse austretende Flüssigkeit, im vorliegenden druck, durch den das Wasser aus dem Flüssigkeits- Fall Wasser, benetzt und aus dem Luftstrom ausgeüberlauf abgesaugt und zusammen mit dem Rohgas waschen werden. Das Gemisch aus Staub, Luft und nach außen abgeführt wird. Diesem Gaswäscher lag Wasser tritt in eine Trennkammer ein, wo das mit die Aufgabe zugrunde, einen »Venturi-Scrubber«.zu 65 den Staubteilchen beladene Wasser von der Luft-geschaffen, bei dem die oben aufgegebene Waschflüs- trennt wird. Am Luftaustrittsende dieser Abscheidesigkeit an dem konvergierenden Teil des Venturiroh- kammer müssen besondere Vorrichtungen getroffen res regelmäßig abläuft und damit die bis dahin auf- werden, um ein Mitreißen von Flüssigkeitströpfchen

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zu vermeiden. Das Gemisch aus Wasser und Staub mittels eines ersten Eduktors 4 beschickt wird. Dieser wird in einen Sammelbehälter geführt, aus dem es ist auf der Saugseite mit Einrichtungen zum Beaufmittels einer Pumpe der wasserstrahlartigen Düse schlagen mit Dampf und Ruß ausgestattet. Der gaszugeleitet wird. Aufgabe dieser bekannten Vorrich- förmige Austrag, aus nicht kondensierbaren Gasen, tung ist es, mit Staub beladene Luft zu reinigen. Das 5 nicht kondensierbarem Dampf und eingefangenen Endergebnis ist also eine gereinigte Luft, nicht je- Ru(3feinteilchen, kann durch den Eduktor 4 nicht doch die Wiedergewinnung der Feststoffteilchen. entweichen; vielmehr wird er gezwungen, aus dem Darüberhinaus sind diese bekannte Vorrichtung und Trübentrichter 4 durch eine besondere AustrittsöfE-dieses bekannte Verfahren nicht in der Lage, eine nung 5 auszutreten. Von hier gelangt er in eine Leifeststoffreiche Suspension herzustellen. Vielmehr io tung 7 die zu einem zweiten Eduktor 8 für die auf wird die aus diesen bekannten Verfahren hervor- einem Absetztank 10 befestigt, an diesen gekoppelt gehende Suspension sehr feststoffarm sein, da es oder sonst mit diesem verbunden ist. Ein Druckentsprechend der gestellten Aufgabe bei dieser Vor- wasserstrahl liefert die zum Betrieb des Eduktors 8 richtung nicht darauf ankommt, daß das Endergeb- notwendige Antriebskraft. Die entstehende Mischung nis eine feststoffreiche Suspension ist. i₅ aus Wasser, nicht kondensierbaren Gasen und Ruß-

Es war daher die der Erfindung zugrunde liegende feinteilen wird vom Eduktor 8 in den Absetztank 10

Aufgabe, ein Verfahren zu schaffen, mit welchem überführt. Das so eingeführte Wasser, zusammen mit

zur Herstellung einer besonders feststoffreichen Ruß- zusätzlichem, in unten beschriebener Weise zugege-

suspension auf eine äußerst einfache und wirtschaft- benen Wasser, bewirkt eine innere Durchfeuchtung

liehe Weise Rußfeinteilchen aus einer Gasdispersion, ₂o der Rußfeinteile.

die aus einem Dispergierschritt herrührt, vollständig Im Tank 10 neigen die Rußfeinteile dazu, sich am wiedergewonnen werden können. Die Aufgabe wird Boden abzusetzen. In der Zwischenzeit entweichen gemäß der. Erfindung dadurch gelöst, daß die Ver- die nicht kondensierbaren Gase durch die Auslaßmischung des Gasstromes mit eingespritztem Wasser öffnung 11 in einen Schornstein 13. Letzterer weist durch Strahlmischung erfolgt, daß nach der ersten 25 nach Art eines Nebel- oder Rauchwäschers einen Vermischung mit Wasser ein Aufschlämmen vorge- vergrößerten unteren Querschnitt 14 auf, der mit sehen ist, wonach nur die Gase ein zweites Mal der Berlpackungeri oder Füllungen od. dgl. angefüllt ist, Strahlmischung ausgesetzt und zum Absetzen in den sowie einen oberen engeren Teil 16, der in die Atmo-Absetztank weitergeleitet werden, aus dem die Ruß- sphäre führt. Beispielsweise kann der untere Schornfeinteilchen als Wasser-Ruß-Suspension abgeleitet 30 steinabschnitt 14 30,5 cm Durchmesser und 1,80 m und der Aufschlämmeinrichtung über die erste Höhe aufweisen. · .
Strahlenmischung wieder zugeleitet werden, während Um letzte Spuren eingefangener Rußfeinteile von dienoch gasförmige Substanz und dienochnicht benetz- den in die Atmosphäre abzulassenden Gasen zu beten Teilchen durch eine Füllkörpersäule geleitet wer- seitigen, und um die Füllung von abgeschiedenem den, wo ein Waschen im Gegenstromprinzip erfolgt. ₃₅ R_uß freizuwaschen, sind eine Vielzahl von Düsen 17

Durch die erfindungsgemäße Kombination der ein- an oder nahe dem Oberteil des unteren Schornstein-

zelnen Verfahrensschritte war die Gesamtwirkung der abschnittes 14 vorgesehen. Vorzugsweise sind nicht

einzelnen Maßnahmen nicht voraussehbar. Neben weniger als zwei solcher Düsen vorgesehen. Man

der Tatsache, daß ein wesentlich saubererer Verfah- verwendet sie, um einen Wassersprühstrom im Ge-

rensablauf möglich ist, wird auf Grund der vorlie- ₄₀ genstrom in die durch den Schornstein 13 abzulas-

genden Erfindung der Wirkungsgrad des Gesamtpro- senden Gase zu richten.

zesses wesentlich erhöht. Während angenommen Zusätzlich zu dem durch die Düsen 17 gelieferten

werden sollte, daß ein mehrstufiges Waschen einen Wasser wird Wasser für Aufbereitungszwecke in den

größeren Wirkungsgrad hat, als ein einstufiges Ver- Absetztank 10 durch ein oder mehrere andere Dü-

fahren zum Ausscheiden von Rußfeinteilchen, hat _{45 se}n 19 eingeführt. Die Gesamtmenge des durch die

die Erfahrung gezeigt, daß der Betrieb eine unwirt- Düsen 17 und 19 eingeführten Wassers wird durch

schaftliche Anzahl von Stufen erforderlich macht, _ej_n Ventil 20 gesteuert, das selbst durch einen

um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Die alte- Schwimmer 22 in der Absetzkammer 10 geregelt ist.

ren Verfahren zum Ausscheiden von Rußfeinteilchen Als Sicherheitsmaßnahme, besonders für den Fall

hatten auf Grund der ungenügenden Benetzung kein 50 eines unrichtigen Arbeitens, ist eine Beipaßentlüf-

befriedigendes Ergebnis gebracht. Auf Grund des tung 23 und ein Wasserverschluß 25 wie gezeigt, vor-

erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein vollständiges handen.

Benetzen der feinen Rußteilchen gewährleistet. Dar- Eine durch eine Leitung 28 mit dem Absetztank 10

überhinaus ist die Verwendung einer Füllkörper- verbundene Pumpe 26 zieht die Suspension ab, die

kolonne in einem Verfahren zur Aufschlämmung 55 _si_ch am Boden des Tankes bildet. Die Leitung 29

vcii Rußfeinteilchen in keiner Weise naheliegend, da führt diese zur Arbeitsseite des ersten Eduktors 4.

man erwarten mußte, daß eine derartige Füllkörper- Nach Austritt an dessen Boden tritt diese in den

kolonne den Aufschlämmvorgang stört. Aus diesem Trübentrichter 2 ein, wodurch sie mit einem Teil des

Grunde führt die Verwendung einer Füllkörper- erforderlichen Rußes beaufschlagt wird. Dies ergibt

kolonne in Verbindung und in Kombination mit 60 eine Rückführung in den Trübentrichter, wo doch

einem derartigen mehrstufigen Wäscher zu einem sonst die Ruüfeinteile auf andere Weise in die Atmo-

unerwarteten und überraschenden Ansteigen der sphäre entweichen würden oder in Abflußleitungen

Wiedergewinnung von Rußfeinteilchen. verloren wären.

Im Nachstehenden wird ein Ausführungsbeispiel Durch die Erfindung wird also eine wirksamere

der erfindungsgemäßen Vorrichtung an Hand der 65 Durchfeuchtung geschahen, die Rückführung erleich-

Zeichnungen näher erläutert. tert und eine unnütze Vergeudung von Ruß vcrmie-

In der mit 1 bezeichneten Vorrichtung wird die den, wobei der Gesamtwirkungsgrad des Systems als

Rußtrübe in einem Trübentrichter 2 hergestellt, der Ganzem erhöht wird.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren -zum Abscheiden von Rußteilchen aus einer einem Trübetrichter entweichenden Gasdispersion zur Gewinnung einer feststoffreichen Rußsuspension, bei welchem die Gasdispersion aus einem Dispcrgierschritt herrührt und ihre Gaskomponente im wesentlichen aus Wasserdampf mit einem geringen Inertgasanteil, besteht, wobei die Gasdispersion mindestens zweimal mit Wasser gemischt wird, wonach ein Absetzen der Suspension in einem Absetztank erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Vermischung des Gasstromes mit eingespritztem Wasser durch Strahlmischung (4, 8) erfolgt, daß nach der ersten Vermischung mit Wasser (4) ein Aufschlämmen (2) vorgesehen ist, wonach nur die Gase ein zweites Mal der Strahlmischung (8) ausgesetzt und zum Absetzen in den Absetztank (10) weitergeleitet werden, aus dem die Rußfeinteilchen als Wasser-Ruß-Suspension abgeleitet und der Auf Schlämmeinrichtung (2) über die erste Strahlenmischung (4) wieder zugeleitet werden, während die noch gasförmige Substanz und die noch nicht benetzten Teilchen durch eine Füllkörpersäule (14) geleitet werden, wo ein Waschen im Gegenstromprinzip erfolgt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen