DE1546653C

DE1546653C - Vorrichtung zum Trennen von Gasen

Info

Publication number: DE1546653C
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl Ing 5020 Frechen Zhuber Okrog
Original assignee: Chemiebau Dr A Zieren GmbH & Co KG, 5000KoIn
Publication date: 1971-04-29

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trennen von Gasen, insbesondere zur Entfernung gasförmiger Verunreinigungen aus einem Gas, bestehend aus einem Waschgebläse in einer Rohrleitung, in der eine Gleichstromdüse mit einem die Ausgangsöffnung des Waschgebläses überdeckenden Sprühkegel angeordnet ist. Die neue Vorrichtung dient insbesondere ziir Auswaschung von Abgasen, die Schwefeldioxid, Schwefeltrioxid oder Siliziumtetrafluorid enthalten oder die bei der Dampfphasenoxydation geeigneter" organischer StOfTe zu Phthalsäureanhydrid anfallen.

Es ist bekannt, Gase unter gleichzeitiger Förderung in einem Waschgebläse zu reinigen, vor dem im Gegenstrom zu dem Gas Waschflüssigkeit eingedüst wird. Dabei kann die Waschflüssigkeit im Gegenstrom zu dem Gas sowie unmittelbar vor dem Gebläse senkrecht zum Gasstrom eingesprüht werden. Es ist auch bekannt, die Waschflüssigkeit in Form eines Kegels im Gleichstrom zu dem Gas vor dem Gebläse einzusprühen, wobei vor 'dent Gebläse auch ein von dem Sprühkegel beaufschlagtes, die Staubabscheidung begünstigendes Gitter angeordnet sein kann. Schließlich ist es auch bekannt, in Gaswaschtürmen Sprühdosen mit aufwärts gerichtetem und abwärts gerichtetem Sprühkegel anzuordnen. Man erreicht bei den bekannten Waschgebläsen, vor allem bei den obengenannten Anwendungsgebieten, Auswaschgrade von 70 bis 80% und hat oft Störungen durch Verkrustungen an den Einbauten innerhalb des Ventilators zu befürchten.

Es wurde nun gefunden, daß man den Auswaschgrad des eingangs genannten Waschgebläses erheblich dadurch steigern kann, daß erfindungsgemäß in einem maximalen Abstand, des dreifachen Leitungsdurchmessers vor der Gleichstroindüse eine Gegenstromdiise mit der Gasströmung entgegengesetzter Sprührichtung und vor der Gegenstromdüse eine an sich bekannte Gasbcfeuchtungsvorrichtungangeordnet sind. Die Waschwirkung beginnt bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung bereits beim Durchtritt des Gases durch den Flüssigkeitsschleier der Gegenstromdüse und wird im Ventilator zu Ende geführt. Der fördernde Einfluß der Wasserdampfsättigung macht sich erst dann bemerkbar, wenn" Gleich- und Gegenstromeihdüsung in Betrieb sind. Wird die Gegenstromdüse abgeschaltet, so hat es keinen großen Einfluß, ob das Gas vorher mit Wasserdampf gesättigt wird oder nicht.

Zweckmäßigerweise werden in den Gasstrom im Gleichstrom 0,3 bis 1,01 Waschflüssigkeit/Nm³ Gas und im Gegenslrorn 0,2 bis 1,5 1 Waschflüssigkeit/Nm³ Gas eingedüst. Die Waschflüssigkeit kann je nach den auszuwaschenden Stoffen ganz verschiedener Natur sein. Bei den obengenannten Anwendungsgebieten wird Schwefeldioxid mit Ammoniümbisulfitlösung, Schwefeltrioxid mit verdünnter bis konzentrierter Schwefelsäure, Siliziumtetrafluorid mit Wasser und das Abgas der Phthalatsäureänhydridherstellung mit Natriumcarbonatlösung oder Natronlauge gewaschen. Wenn die Waschflüssigkeit im Kreislauf gefahren wird, hat sie eine Zusammensetzung, die für den jeweiligen Waschprozeß, bedingt durch die Art und die Mengenverhältnisse der auszuwaschenden Stoffe, typisch ist.

Zweck mäßigerweise benutzt man Vollkegeldüsen zur Eindüsimg der Waschflüssigkeit. Jede Düse kann ihre eigene Zuleitung haben; sie können auch innerhalb des Rohres über ein '/'-Stück verbunden sein, aii das eine gemeinsame Zuleitung angeschlossen ist. Zur Sättigung des zu reinigenden Gases verwendet man bevorzugterweise Wasserdampf. Man kann aber auch einen gleich- oder gegenstrombefahrenen Turm vorsehen, der mit Wasser oder einer wäßrigen Lösung berieselt wird. ■ ' '""

In der Figur ist die Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematjsch dargestellt. Das zu reinigende Gas strömt in Pfeilrichtung durch das Rohr 1. Es wird durch die Dampfleitung 4 mit Dampf gesättigt und durchströmt dann den Sprühkegel der Gegenstromdüse 3, in dem eine starke

ίο Durchmischling mit der Waschflüssigkeit erfolgt. , Bevor die durch diese Mischung bedingten Störungen in der Gasströmung abgeklungen sind, erreicht "die Gasströmung die Gleichstromdüse 5, deren Spriihkegel die Eintrittsöffnung des Gehäuses des Ventilators 2 vollständig überdeckt. Das zu reinigende Gas

, ist daher gezwungen, in seiner Gesamtheit diesen Sprühkegel zu durchströmen, wodurch ein weiterer Reinigungseffekt erzielt wird. In dem Ventilator wird die Reinigungsflüssigkeit mit den aufgenommenen Verunreinigungen nach außen geschleudert und so von dem Gasstrom getrennt.

Die Erfindung wird durch folgende Beispiele näher erläutert.

Beispiel!
Auswaschung von Fluorverbindungen aus Abgasen

Das Rohgas hat einen Fliiorgehalt von 415 ing/Nm³. Gleich- und Gegenstromdüse wurden mit je 0,751 ILO/Nm³ Gas beaufschlagt. Im Reingas Waren nur noch 24 mg F/Nm³ entsprechend einem Abscheidegrad von 94,0% enthalten. Etwa 2 m vor der Gegenstromdüse wurde das Gas durch Einleiten von Wasserdampf mit diesem gesättigt. Störende Verkrustungen in der Waschvorrichtung, wie sie von anderen Verfahren bekannt sind, wurden nicht beobachtet. Ohne Wasserdampfzusatz wurde nur ein Abscheidegrad von 77% erreicht.

B e i s ρ i e 1 2

Auswaschung von Abgasen der PSA-pewinnung
Das Rohgas enthielt unter anderem

0,3 g Phthalsäureanhydrid/Nm³,
0,3 g Maleinsäureanhydrid/Nm³.

Die Gleichstroindüse wurde mit 0,7 1/Nm³ Gas und die Gegenstromdüse mit ,1,0 1/Nm³ Gas'einer verdünnten wäßrigen Lösung aller im Gas enthaltenen Verunreinigungen im Kreislauf beaufschlagt. Die Gase werden durch Einspritzen von Wasser gekühlt und mit Wasserdarnpf gesättigt. Dabei anfallendes überschüssiges Wasser wird aus dem Gasweg abgeführt, bevor das Gas den Flüssjgkeitsschleier der Gegenstromdüse passiert. Im Rcingas waren noch 0,04 g/Nm³ Phthalsäureanhydrid und 0,03 g Malein-Säureanhydrid enthalten. Dies entspricht Auswaschwirkungsgraden von 86,6 bzw. 90,0%.

Beispiel 3

Wäsche von Endgasen einer Schwefelsäureanlage
Das Rohgas enthielt noch

3,26gSO,/Nm^:l,
0,22 g SO_;,/Nm³.

Gleich- und Gegenstromdüse wurden mit je 0,81/Nm³

Gas einer Ammoniumsulfit-bisullitlösung beaufschlagt.

Im Reingas waren noch 0,36 g SO., und 0,03 g SO_;1.

Die Auswaseligrade betragen 89,0 bzw. 85,4%· i⁷4^W!l 3,5 in vor der Gegeiistronulüse wurde das Gas mit

mit Wasserdampf gesättigt. Nach Abschalten der Gegenstromdüse betrugen die Abscheidewirkungsgrade nur noch 78,3% für das SO₂ bzw. 72,4 °/₀ für das SO₃. Mit der Gleich- und Gegenstromdüse in Betrieb, aber ohne Wasserdampfsättigung, betrugen die Ab-Scheidewirkungsgrade 81,4 % für das SO₂ und 63,6 % für das SO₃.

Claims

Patentanspruch:

Vorrichtung zum Trennen von Gasen, insbesondere zur Entfernung gasförmiger Verunreinigungen aus einem Gas, bestehend aus einem Waschgebläse in einer Rohrleitung, in der eine Gleichstromdüse mit einem die Ausgangsöffnung des Waschgebläses überdeckenden Sprühkegel angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in einem maximalen Abstand des dreifachen Leitungsdurchmessers vor der Gleichstromdüse (5) eine Gegenstromdüse (3) mit der Gasströmung entgegengesetzter Sprührichtung und vor der Gegenstromdüse (3) eine an sich bekannte Gasbefeuchtungsvorrichtung (4) angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen