DE1619838A1

DE1619838A1 - Gasabscheider

Info

Publication number: DE1619838A1
Application number: DE19671619838
Authority: DE
Inventors: Hoipkemeier Frederick L
Original assignee: Black Sivalls and Bryson Inc
Current assignee: Black Sivalls and Bryson Inc
Priority date: 1966-05-31
Filing date: 1967-05-06
Publication date: 1970-09-24
Also published as: NL6706899A; US3349547A; GB1138005A; NL158086B; DE1619838B2; BE698647A; AT284312B

Description

12. Januar 1970 .8489

BIACK, SIVALLS & BRYSON, INC., Kansas City (USA)

Gasabscheider

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gasabscheider zur Abscheidung fester und flüssiger Fremdstoffe aus einem Gasstrom, wobei der Gasabscheider einen einzigen langgestreckten Behälter mit geschlossenen Stirnseiten, einer ersten und zweiten in Querrichtung angeordneten Trennwand bzw. einer ersten, zweiten und dritten Kammer und einer Einlassöffnung besitzt, die derart angeordnet ^ ist, dass der eintretende Gasstrom in die erste Kammer geleitet wird.

In der chemischen Verfahrentechnik, in Petroleumraffinerien und auch auf anderen Arbeitsgebieten zur Nutzung und Verarbeitung von öl und Gas ergibt sich in vielen Fällen die Notwendigkeit, das Gas bzw. Gasströ'me vor seiner eigentlichen Weiterver-

Unterfagen (Art.7§1 Abs.2 Nr. 1

arbeitung zunächst einmal von festen Fremdstoffen und außerdem · auch von in dem Gasstrom mitgeführten Flüssigkeitsteilchen zu reinigen. Werden nämlich beispielsweise fein verteilte Feststoffe und Kohlenwasserstoffnebel in Gasströmen mitgeführt, so hat dies eine Verschmutzung der Gastrockenbette zur Folge, und wenn auch nur etwas größere Wassermengen in diese Trockenbette gelangen, so werden diese dadurch völlig zerstört» Als weiteres Beispiel ist anzuführen, dass Petroleumgase in öl- und Gasfeldern in vielen Fällen durch die Anwendung der Glykolabsorbtionstechnik getrocknet werden. Eine Verschmutzung des Glykols durch feste Fremdkörper und durch flüssige Kohlenwasserstoff teilchen im Gas verursacht eine unerwünschte Schaumbildung und bedingt ausserdem auch einen erhöhten Glykölverbrauch.

Die Filtrierung und die Abscheidung von festen und flüssigen Fremdstoffen aus Gasströmen war bisher insofern stets nur in unbefriedigender Weise durchführbar, als selbst zur Reinigung von Gasströmen mit sehr geringem Volumen stets grosse, sperrige und infolgedessen kostspielige Anlagen erforderlich waren, Desweiteren ergaben sich laufend Schwierigkeiten in Folge der kurzen lebensdauer der Filterelemente und auch durch den Übertrag von flüssigen Substanzen im Falle der Bildung grosser Flüssigkeit sansammlungen in einem Gasstrom.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Gasabscheider zu-schaffen, mit dessen Hilfe unter Umgehung obengenannter Schwierigkeiten feste und flüssige Fremdstoffe aus einem Gas-

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strom ausgeschieden werden können.

Die erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass durch die Anordnung der Einlassöffnung der eintretende Gasstrom entlang dem Umfang der Innenwandung der ersten Kammer geführt wird, dass eine langgestreckte FiI-terkammer axial durch die erste und zweite in Querrichtung angeordnete Trennwand hindurchgeführt ist und durch eine der dritten Kammer benachbarte, querverlaufende Wandung geschlossen ist, dass mindestens ein perforiertes Filterelement durch die Filterkammer und durch die Querwandung verläuft und in der dritten Kammer mündet, dass eine Verteilervorrichtung den Gasstrom von de? dritten Kammer zurück zum Boden der zweiten Kammer leitet und verteilt, in welcher Nebelabscheider vorgesehen und an welcher oben Gasauslassvorrichtungen angeordnet sind, und dass in der ersten und dritten Kammer Ablassöffnungen vorgesehen sind, durch welche feste und flüssige Fremdstoffe aus der ersten Kammer bzw· flüssige Fremdstoffe aus der zweiten und dritten Kammer abgezogen werden können.

Bei Verwendung der erfindungsgemäss ausgebildete Abscheidevorrichtung kann die Filtrierung und die Abscheidung von Fremdstoffen aus Gasströmen in einem verhältnismässig kleinen und wirtschaftlichen Behälter durchgeführt werden, wobei gleichzeitig gewährleistet ist, dass beide Funktionen ttit einem hohen Wirkungegrad durchgeführt werden und als weiterer Vorteil noch hinzu-

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kommt, dass ausserdem auch die Lebensdauer der Filterelemente erhöht wird und ausserdem auch ein Übertrag von flüssigen Materialansammlungen in dem Gassystem verhindert wird*

Die Erfindung sei nachstehend anhand eines den Erfindungsgedanken nicht einschränkenden Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Perspektivansicht' einer Ausführungsform eines Gasabscheiders nach der Erfindung, wobei ein Teil des Gehäuses zur besseren Veranschaulichung der Innenausbildung des Abscheiders weggelassen ist;

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Figur 1;

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie'IiI-III der Figur 2 und

Figur 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Figur 2.

Der in den Zeichnungen dargestellte Abscheider 10 weist einen langgestreckten zylindrischen Behälter 12 auf« in dem zwei in Querrichtung dazu angeordnete Trennwandungen 14 und 16 befestigt sind. Diese Querwandungen 14 und 16 bilden ihrerseits eine erste oder Einlasskammer 18, eine zweite oder Abscheidekammer 20 und eine' dritte oder Endkammer 22. Mit Hilfe der nach aussen gewölbten Deckelköpfe 24und26 wird der Behälter 12 auf der

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.Seite der Einlaßkammer bzw» auf der Seite der Endkammer verschlossen. Der Behälter 12 liegt in horizontaler Stellung auf den Abstützungen 28 auf.

Axial in dem Behälter 12 ist eine zylindrische Filterkammer 30 befestigt,.die ihrerseits durch die in Querrichtung angeordneten Trennwandungen 14 und 16 hindurch geführt ist. Wie aus Figur 2 deutlich wird, enthält die Filterkammer 30 horizontale Filterrohre 32, die an ihrem einen Ende an einer entsprechenden Halterung 34 (siehe Figur 3) befestigt sind, während sie an ihrem anderen Ende durch eine Querwandung 36 gehalten werden, die gleichzeitig auch als eine Art Stauelement für den Gasfluß durch die Kammer 30 wirken kann und nach Belieben in der gleichen senkrechten Ebene wie die Querwandung 16 oder aber auch in einer anderen Ebene angeordnet sein kann.

Durch eine Einlaßdüse 3.8 wird der Gasstrom in die Uinlaßkammer 18 in einer Richtung eingeleitet, welche im wesentlichen zu den Wandungen des Behälters 12 tangential ist, wodurch das GaB in eine im wesentlichen kreisförmige Strömungsbewegung versetzt wird. Am Boden der Einlaßkammer ist ein Ablassrohr 40 vorgesehen, durch welches die schweren festen Fremdstoffe und auch die Flüssigkeitsabscheidungen abgezogen werden können, die zusammen mit dem Gasstrom in den Sumpf bzw. den Sammelbehälter 50 gelangen. . _:.

In der Abseheidekammer 20 1st am Boden derselben eine im Schnitt "gekrümmte-langgestreckte Platte befestigt, die zusammen mit dem Boden des Behälters 12 eine Art Leitung 44 bildet, die mit der

Endkammer 22 in Verbindung steht und sich im wesentlichen übez die gesamte länge des Bodens der Abscheidekammer erstreckt«, In der Platte sind über die Lange derselben jeweils im Abstand voneinander angeordnete Schlitze 46 vorgesehen, durch welche der von der Endkammer ausgehende Gasstrom in einem verhältnismäßig gleichförmigen Strömungsverlauf im wesentlichen über die gesamte Länge des Bodens der Abscheidekammer über denselben verteilt wird. Die Anzahl und der Abstand der Strömungsschlitze richtet sich, wie für den Fachmann ersichtlich, im wesentlichen nach der Durchlaufgeschwindigkeit des Gasstromes. Desweiteren ist am Grunde der Endkammer auch eine Rohrleitung 43 vorgesehen, durch welche in der Endkammer befindliche Flüssigkeitsmengen in den Sumpf 50 abgeleitet werden können.

Wie .aus der Figur 1 hervorgeht, sind über die Lange der Abacheidekammer verteilt oberhalb des horizontalen Halbmessers derselben Maschendrahtschirme 52 im Abstand voneinander angeordnet, die zwischen der Wandung des Behälters 12 und der Außenwand der Filterkammer 30 liegen. Die Figuren 3 und 4 zeigen eine .zweite Reihe von Maschendrahtbehältern, die unterhalb der Mitte der Anordnung vorgesehen sind und die in Figur 1 aus Gründen der Deutlichkeit nicht dargestellt sind. Je nach dem Durchmesser der Filterkammer 30 können die Maschendrahtplatten wahlweise auf dem horizontalen Halbmesser oder oberhalb und/oder unterhalb der Filterkammer angeordnet sein und sich über die gesamte/ Breite der Abscheidekammer 20 erstrecken. Die Maschengröße des zu verwendenden Maschendrahtes, richtet sich wiederum nach der · jeweils gegebenen Durchlaufgeschwindigkeit und dem Flüssigkeits-

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gehalt des zu behandelnden Gasstromes und kann ohne weiteres von Fachleuten entsprechend bestimmt werden. Innerhalb der Abscheidekammer 20 ist unterhalb der Oberseite der Behälterwandung 12 in einem bestimmten Abstand von dieser eine horizontal verlaufende Leitung 54 vorgesehen, die ihrerseits wiederum mit nach oben gerichteten öffnungen 56 versehen ist, durch welche der Gasstrom aus der Abscheidekammer durch eine Auslaßdüse 58 hindurchgeleitet wird und so aus der Reinigungsvorrichtung austritt.

Die Filterrqhre 32 sind jeweils über ihre gesamte Länge mit Perforationen versehen, so daß das Gas ohne weiteres durch sie hindurch treten kann; desweiteren· sind sie an dem rait dor Endkammer 22 in Verbindung stehendem Ende offen, während sie an dem in der Einlaßkammer 18 liegenden Ende geschlossen sind, bzw» nur sehr kleine Perforationen aufweisen, Die Filterrohr© Sind jeweils ihrer Länge nach mit einem Filtermittel, beispielsweise Glaswolle gefüllt, die ihrerseits beispielsweise durch eine gewebte Abdeckung an Ort und Stelle gehalten werden kann. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß die Filterrohre jeweils zwar gegenüber einen Gasstrom durchlässig sind, aber feste Fremdstoffe nicht durchtreten lassen.

Sie Filterkammer"3Q ist vorzugsweise im wesentlichen in die Einlaßkammer hineingeführt, wodurch um die Filterrohre 32 herum eine Art Abdeckung gegeben ist, durch welche die Filterrohre gegen das Aufschlagen von sieh mit hoher Geschwindigkeit bewegenden festen Teilchen geschützt sind, die in dem in die Sinlal?- kammer eintretenden Gasstrom enthalten sind. Somit fließt der

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Gasstrom.in axialer Richtung nachdem er beim Eintritt in die Einlaßkammer in eine im wesentlichen tangential gerichtete Bewegung versetzt wurde. Vorzugsweise ist in der Einlasskammer 18 außerdem eine rasch zu öffnende Tür oder dgl. 60 vorgesehen, so daß die Filterrohre für Wartungs- und andere Zwecke jederzeit ohne weiteres zugänglich sind.

Bei Betrieb wird der Gasstrom durch die Einlaßdüse 38 in die Einlaßkammer 18 eingeleitet und wird dabei in eine im wesentlichen kreisförmig umlaufende Strömungsbewegung versetzt, wie dies durch die Pfeile in den Figuren angedeutet ist. Anschliessend gelangt der Gasstrom in die Filterkammer 30 und fließt dort solange in axialer Richtung, bis er durch die in der Tföhc der Endkammer 22 vorgesehene Querw'andung 36 gestaut wird. Auf diese Weise wird der Gasstrom in die -Filterrohre hineingespresst, von wo aus er zur Endkammer 22 gelangt. AlIo in dem Gasstrom befindlichen schweren Feststoffe oder auch größere Ansammlungen Flüssigkeitsteilchen werden unter der Einwirkung eines Zykloneffektes bereits anfänglich aus dem Gasstrom entfernt und werden aus der Einlaßkammer 18 durch das Rohr 4-0 abgezogen. Eventuell noch vorhandene Flüssigkeitsteilchen, die sich auf oder in. den Filterrohren 32 zusammenballen gelangen dann in ähnlicher Weise in die Endkammer 22 und können durch das Rohr 48 abgezogen werden.

Während der Gasstrom durch die Filterrohre 32 fließt, werden in dorn Gas verteilte feste Fremdstoffe durch das. um üie Filterrohre 52 gelegte Filtermittel aufgefangen, so daß sich

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im Laufe der Zeit immer mehr Premdstoffe dort ablagern, v/as selt)st über längere .Zeiträume geschehen--kann» Zur Reinigung der Rohre ist dann lediglich in bestimmten Zeitabschnitten eine entsprechende Wartung erforderlich, ifenn der ,Gasstrom von den PiIterrohren in die Endkammer 22 gelangt, erfolgt eine Richtungsänderung, sodaß nunmehr über die leitung 44 und die darin Torgesehenen Fileßsehlitze 46 eine Verbindung mit der Abseheidekammer 20 ,gegeben ist, Anschließend fließt «das G-as nach oben -und gelangt durch den Masehendraht 52 in ate Abschei&ekammer 20, wobei etwa noch mitgefühlte flüssigkeitsteilehen sich am Hasehejiidraht zusammenballen und von ■dort aus mm Soien d#jr "Äbfcheldekammer 20 tropf en, Auf die-* m MeIm sammelt sieh d:o:rt al3jnahlijch eine größere flüssigkieitsmenge an_? ä,ie dann wi#i#r in dia JSndkammer 22 fließt und sugammen miP dser bereifiS ^fBtehßiijd genannten FJussijlceitsmenge dur-oti das Eoiir 43 abgeisogan vrerden kann» Der Gasstrom hingogen set^t B§ixm nach aufv/ärts gerieiitete Bewegung im der Abseheidekammer 20 fort und tritt durch die oberen Öffnungen 5& der itorigsntal^ii Leitung 04» so-daß er anschliessend durch die jtasiasgöffcap.^ §8 abgezogen werden kann» 2a« daiis die Öffnungen 56 im .oberen Ende der horizontalen

54 angeordnet sind, wird, wie ereichilich,: erreicht, daß im Bereich des liaschandralitsg befindliche teilchen nicht bis in die Auslassöffnung fS gelangen

$/ie ersichtlich, wird mit der Erfindiing ein §asa|)seheider ^e«=- ßchaffen, in 'dem die Filtrierung und die Abscheidung ψ®η 3?a?encl· otoffen in einem verhältnismaiig kleinen lehältar mit.einem

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hohen ,/irkun^sgrad durchgeführt werden kann.. Dadurch, da-3 sich die "Eilterirohre innerhalb der Abscheidekanmer übex' die gesamte Länge derselben erstrecken und jeweils axial im Abstand voneinander angeordnet sind, können nliralich längere Rohre verwendet werden, als dies "bisher bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art möglich war,, wodurch, die "Lebensdauer dieser Rohre betischtlieh erhöht wird und der zur Wartung -erforderliche Arbeitsaufwand wesentlich verringert v/ir4» 33esw:eitcre;i v/ird clureli die vorstelienc! beschriebene "Verteilmig des Gase tr ones in dor ÄbschoifleicaKinar wirlcsaa verhindert3 4aS noch ir^ei-idwelciiG 71üs~ öir;keii;stei!L:ehen in aen austretenden fiasstscoia ^e sodaß nach da^ji 3u3?.chlauf«n der e3?fini-u33.gs_jgeimß_;en •ein sauDQ^ev mm
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Claims

Patent- (Schutz-) Ansprüche

1. Gasabscheider zur Abscheidung fester und flüssiger Fremdstoffe aus einem Gasstrom, wobei der Gasabscheider einen einzigen langgestreckten Behälter mit geschlossenen Stirnseiten, einer ersten und zweiten in Querrichtung angeordneten Trennwand "bzw. einer ersten, zweiten und dritten Kammer und einer Einlassöffnung besitzt, die derart angeordnet ist, dass der eintretende Gasstrom in die erste Kammer geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Anordnung der Einlassöffnung (38) der eintretende Gasstrom entlang dem Umfang der Innenwandung der ersten Kammer (18) geführt wird, dass eine langgestreckte Filterkammer (30) axial durch die erste und zweite in Querrichtung angeordnete Trennwand (14, 16) hindurchgeführt ist und durch eine der dritten Kammer (22) benachbarte, querverlaufende Wandung (36) geschlossen ist, dass mindestens ein perforiertes Filterelement (32) durch die Filterkammer und durch die Querwandung (36) verläuft und in der dritten Kammer (22) mündet, dass eine Verteilervorrichtung (44,46) den Gasstrom von der dritten Kammer (22) zurück zum Boden der zweiten Kammer (20) leitet und verteilt, in welcher Nebelabscheider (52) vorgesehen und an welcher oben Gasauslassvorrichtungen (5*, 56, 58) angeordnet sindtund dass in der ersten (18) und dritten (22) Kammer Ablass öffnungen (40, 48) vorgesehen

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sind, durch welche feste und flüssige Fremdstoffe aus der ersten Kammer (18) bzw. flüssige Fremdstoffe aus der zweiten (20) und dritten (22) Kammer abgezogen werden können.

2. Gasabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leitung (44) am Boden der zweiten Kammer (20) entlang führt und durch die zweite Trennwand (16) hindurchgeführt ist, so dass sie in der dritten Kammer (22) mündet, und dass entlang der Oberseite der Leitung Fließschlitze (46) jeweils derart im Abstand voneinander angeordnet sind, dass der aus der dritten Kammer austretende Gasstrom gleichmässig in der zweiten Kammer verteilt wird.

3. Gasabscheider nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebelabscheider (52) aus mindestens einer Schicht von im wesentlichen horizontal angeordneten Ilaschendraht bestehen, der vorzugsweise mittig' an den Wandungen der zweiten Kammer (20) gehalten ist.

4. Gasabscheider nach einem oder mehreren dör jrorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, ffLaJäs die Gasauslassöffnung (58) mit einer horizontal verlaufenden Leitung (54) in Verbindung steht, welche unterhalb der oberen Wandung der zweiten Kammer (20) im Abstand von dieser angeordnet ist,und dass im oberen Bereich dieser Leitung Fliessöffnungen (56) vorgesehen sind. ■ .- -

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