DE19632066C2

DE19632066C2 - Droplet separator and method for operating a droplet separator

Info

Publication number: DE19632066C2
Application number: DE1996132066
Authority: DE
Inventors: Guenter H Kiss
Original assignee: Thermoselect AG
Current assignee: Thermoselect AG
Priority date: 1996-08-08
Filing date: 1996-08-08
Publication date: 2003-04-30
Anticipated expiration: 2016-08-09
Also published as: BR9704112A; DE19632066A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Tropfenabscheider zum Abscheiden von Waschflüssigkeitstropfen aus Waschstu fen, der eine besonders ausgestaltete Waschflüssig keits-Aufnahmevorrichtung aufweist, und ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Tropfenabscheiders.The invention relates to a droplet separator Separation of drops of washing liquid from washing step fen, which is a specially designed washing liquid speed receiving device, and a method for operating such a droplet separator.

Tropfenabscheider mit den verschiedenen Abscheidepro filen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Ein bevorzugtes Einsatzgebiet der Tropfenabscheider ist die Gaswäsche. Die Tropfenabscheider werden dabei in den diesbezüglichen Gasreinigungsvorrichtungen im Regelfall nach den Stoffaustauschern angeordnet, um Sprühnebel und die von den Stoffaustauschern abtrop fende Waschflüssigkeit vor dem Übertritt z. B. in die nachfolgende Waschkammer aus dem Gasstrom abzuschei den. Derartige Tropfenabscheider weisen ein auf die entsprechenden Anforderungen ausgerichtetes Abschei deprofil auf. Diese Tropfenabscheider in Gasreinigun gen mit Waschflüssigkeiten sind bisher so dimensio niert, daß durch die Erhöhung der Gasgeschwindigkeit in den Abscheideprofilen durch Aufprall der Flüssig keitstropfen auf bestimmte Schikanen innerhalb der Abscheideprofile die Flüssigkeitsabscheidung erfolgt. Die Abscheideleistung ist dabei abhängig von der Gas geschwindigkeit und der Anzahl der Schikanen. Demzu folge müssen in Abhängigkeit der Tröpfchengröße die Gasgeschwindigkeit und die Schikanen entsprechend ausgewählt werden, d. h. je feiner die Tröpfchengröße ist, um so mehr Aufwand muß bezüglich der Gasge schwindigkeit und der Schikanen getroffen werden. Dies läßt erkennen, daß für die Abscheideleistung dieser Tropfenabscheider relativ hohe Druckverluste des Gasweges und Verschmutzungsanfälligkeit gegenläu fige Hindernisse darstellen.Mist eliminator with the various separators filen are known from the prior art. On preferred field of application of the droplet separator is the gas wash. The droplet separators are in the relevant gas cleaning devices in Usually arranged after the mass exchangers Spray mist and drip off from the mass exchangers fende washing liquid before crossing z. B. in the separating the subsequent washing chamber from the gas stream the. Such droplet separators have a according to the requirements deprofil on. These droplet separators in gas cleaning conditions with washing liquids have so far been so great niert that by increasing the gas velocity in the separation profiles due to the impact of the liquid drops on certain baffles within the Separation profiles the liquid separation takes place. The separation performance depends on the gas speed and the number of chicanes. Demzu sequence must depend on the droplet size Gas speed and the baffles accordingly be selected, d. H. the finer the droplet size is, the more effort must be made with regard to the gas speed and harassment. This shows that for the separation performance this droplet separator has relatively high pressure drops of the gas path and susceptibility to contamination represent obstacles.

Zur Beseitigung dieses Nachteiles hat man versucht, das Zusetzen der Tropfenabscheider durch intermittie rend arbeitende Spraydüsen zu verhindern (Stand der Technik). Diese Vorgehensweise hat jedoch den Nachte il, daß während der Sprühphase aufkonzentrierte Wasch flüssigkeit in erhöhtem Maße als Sprühnebel mit dem Gasstrom mitgerissen wird, so daß ein Teil des Ab scheideeffektes in dieser Phase wieder aufgehoben wird.To overcome this disadvantage, attempts have been made to intermittent clogging of the droplet separators to prevent spray nozzles from working (status of Technology). However, this procedure has the night il that washing concentrated during the spray phase liquid to a greater extent as a spray with the Gas stream is carried away, so that part of the Ab separating effect canceled in this phase becomes.

Diese Nachteile der, bekannten Tropfenabscheider kom men besonders zum Tragen, wenn es sich bei dem zu reinigenden Gas um Synthesegas aus der Vergasung kom munaler oder sonstiger Abfälle handelt. Dieses Syn thesegas fällt nämlich mit einem sehr niedrigen Sy stemdruck an und weist einen relativ hohen Anteil feinster Feststoffpartikel auf. Bei einer derartigen Gasreinigung ist weiter zu beachten, daß in vorgela gerten spezifischen Reinigungsstufen ebenfalls Fest stoffpartikel aus einer Gasphase gebildet werden.These disadvantages of the known droplet separator com men to wear especially when it is too cleaning gas around synthesis gas from the gasification com waste or other waste. This syn thesegas falls with a very low sy stem pressure and has a relatively high proportion finest solid particles. With such a Gas cleaning is also to be noted that in vorgela specific cleaning levels are also fixed particles are formed from a gas phase.

In DD-PS 104 913 wird ein Verfahren und eine Vorrich tung zum Abscheiden von wasserlöslichen Feststoffen in einer Flüssigkeit aus einem Gasstrom beschrieben. Dabei wird dort zur Umlenkung der Strömungsrichtung des Gasstromes, dieser durch senkrecht angebrachte Hindernisse, wie z. B. Fäden aus textilem Material oder Metall geführt. Diese sollen dazu führen, daß möglichst viele Teilchen zusammenstoßen, koagulieren und sich dadurch vergrößern und in dieser Form auf nachfolgend angeordnete Prallbleche auftreffen. Die Prallbleche werden mit einer Flüssigkeit beauf schlagt, die über eine Dosiereinrichtung (eine schwammartige Matte), die auf den Prallblechen aufge legt ist, zugeführt wird. Durch die Ausnutzung der Änderung der Oberflächenspannung der Flüssigkeit An der Grenze zwischen schwammartiger Matte und Prall blech soll die Flüssigkeit auf die Prallbleche gelan gen und diese benetzen. Mit dieser Lösung kann nicht ohne weiteres gesichert werden, daß sich ein fließen der Film auf den Prallplatten ausbildet, der sichert, daß sich keine Feststoffe auf der Plattenoberfläche absetzen.In DD-PS 104 913 a method and a Vorrich device for separating water-soluble solids described in a liquid from a gas stream. It is there to redirect the direction of flow of the gas flow, this by vertically attached Obstacles such as B. threads of textile material or metal led. These should lead to the fact that collide as many particles as possible, coagulate and thereby enlarge and in this form Impact baffles arranged below. The Baffle plates are filled with a liquid proposes that via a metering device (a sponge-like mat), which opened on the baffle plates sets is fed. By taking advantage of the Change in the surface tension of the liquid the border between sponge-like mat and impact the liquid should get onto the baffle plates and wet them. With this solution can not can be easily ensured that a flow the film forms on the baffle plates, which ensures that there are no solids on the plate surface drop.

Desweiteren ist aus DE 88 05 123 U1 eine Abscheide wand für Luftverunreinigungen von beim Spritzlackie ren entstehenden Lackoverspray bekannt, bei der die Oberfläche von einem ein Labyrinth ausbildenden Pro filen mit Flüssigkeit berieselbar sind.Furthermore, a separator is from DE 88 05 123 U1 wall for air pollution from spray painting known paint overspray, in which the Surface of a pro forming a maze filen can be sprinkled with liquid.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Tropfenabscheider und ein Verfahren zum Betreiben eines Tropfenabscheiders vorzuschlagen, mit dem es möglich ist, eine nahezu vollständige Tropfenabscheidung auch bei niedrigem Systemdruck und vorherrschendem hohen Feststoffanteil zu erreichen.Based on this, it is the task of the present one Invention, a droplet separator and a method to propose to operate a droplet separator, with which it is possible to have an almost complete Drop separation even at low system pressure and to achieve the predominant high solids content.

Die Aufgabe wird in bezug auf den Tropfenabscheider durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 und in bezug auf das Verfahren durch die kennzeich nenden Merkmale des Anspruches 4 gelöst. Die Unter ansprüche zeigen vorteilhafte Weiterbildungen auf.The task is related to the droplet separator by the characterizing features of claim 1 and in relation to the procedure by the mark nenden features of claim 4 solved. The sub claims show advantageous further developments.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, den Tropfenab scheider so zu modifizieren, daß über dem Abscheide profil eine Waschflüssigkeits-Aufnahmevorrichtung angeordnet ist, die besonders gestaltete Austritts öffnungen aufweist. Der Tropfenabscheider wird dazu vertikal angeordnet. Die Erfindung schließt aber alle Anordnungen mit ein, sofern der Waschflüssigkeitsfilm ausbildbar ist. Es ist somit möglich, daß die der Waschflüssigkeits-Aufnahmevorrichtung zugeführte Waschflüssigkeit über die Austrittsöffnungen austritt und auf dem Abscheideprofil sich ein fließender Film ausbilden läßt. Dadurch wird erreicht, daß die auf schlagenden Feststoffpartikel gemeinsam mit den auf treffenden Tropfen abgeleitet werden, ohne daß ein Aufbau der Feststoffpartikel auf den Abscheideprofi len oder ein Abriß des Flüssigkeitsfilms erfolgt. Erstmals wird hierdurch gewährleistet, daß auch bei einem niederen Systemdruck und einem hohen Feststoff anteil eine nahezu vollständige Tropfenabscheidung erreicht wird. Im Gegensatz zu der bekannten Reini gungsmethode mit intermittierenden Spraydüsen, bei der die bereits aufgebaute Feststoffschicht abgewa schen werden muß, wodurch die unerwünschten Sprühne bel entstehen, ist bei dem erfindungsgemäßen Tropfen abscheider der kontinuierlich fließende Flüssigkeits film so bemessen, daß kein Flüssigkeitsabriß und da mit keine Sprühnebel und/oder Tropfen entstehen. Durch den fließenden Flüssigkeitsfilm wird gleichzei tig die Abscheidung für Flüssigkeitstropfen und Fest stoffpartikel erhöht, indem durch Adhäsion zwischen dem Flüssigkeitsfilm und den auftreffenden Teilchen die Abscheidewirkung erreicht wird und weniger Abhän gigkeit von der Gasgeschwindigkeit besteht.According to the invention, it is proposed that the drops to modify the separator so that over the separator profile a washing liquid holding device is arranged, the specially designed exit has openings. The droplet separator becomes one arranged vertically. However, the invention includes all of them Arrangements with one provided the washing liquid film is trainable. It is therefore possible that the Washer fluid receiving device supplied Washer fluid escapes through the outlet openings and there is a flowing film on the separation profile can train. This ensures that the on beating solid particles together with the hitting drops can be derived without a Structure of the solid particles on the separating professional len or the liquid film is torn off. This ensures for the first time that even at a low system pressure and a high solid almost complete droplet separation is achieved. In contrast to the well-known Reini method with intermittent spray nozzles who washed away the already built-up solid layer must be, causing the unwanted spray bel arise, is in the drop of the invention separator of the continuously flowing liquid film so dimensioned that no liquid stall and there with no spray and / or drops. Due to the flowing liquid film is at the same time separation for liquid drops and solid fabric particles increased by adhesion between the liquid film and the impinging particles the separation effect is achieved and less dependance gas velocity.

Zur Erzeugung eines möglichst geschlossenen Flüssig keitsfilmes sind die Austrittsöffnungen entsprechend dem Abscheideprofil ausgebildet. Bevorzugt sind für den Fall, daß das Abscheideprofil aus einen Sinus- Wellen-förmigen Plattenprofil besteht, die Austritts öffnungen auch in dieser Form von Schlitzen ausgebil det. Die Waschflüssigkeits-Aufnahmevorrichtung kann z. B. in Form einer Rinne ausgebildet sein. Die Rinne kann durch ihre Ausgestaltung eine genügend große Menge an Waschflüssigkeit aufnehmen. Die Ausformung wird so gewählt, daß in Verbindung mit den Austritts öffnungen ein nahezu die gesamte Oberfläche des Trop fenabscheiders bedeckender Flüssigkeitsfilm erzeugt werden kann.To create a liquid that is as closed as possible exit film are appropriate the separation profile. Are preferred for the case that the separation profile consists of a sinus There is a wave-shaped plate profile that exits openings are also formed in this form of slots det. The washing liquid holding device can z. B. in the form of a groove. The gutter can be of a sufficiently large design Take up the amount of washing liquid. The formation is chosen so that in connection with the exit openings in almost the entire surface of the trop fenabscheiders covering liquid film generated can be.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben eines Tropfenabscheiders. Erfindungsgemäß wird das Abscheideprofil des Tropfenabscheiders so mit Waschflüssigkeit benetzt, daß sich ein fließender Film auf dem Abscheideprofil ausbildet. Der Wasch flüssigkeitsfilm kann aus regenerierter und/oder fri scher Waschflüssigkeit ohne Feststoffbeladung gebil det sein. Bevorzugt wird das Verfahren so geführt, daß der von dem Abscheideprofil ablaufende Waschflüs sigkeitsfilm gemeinsam mit der überflüssigen Wasch flüssigkeit aus dem Abscheider ausgetragen wird.The invention further relates to a method for Operating a droplet separator. According to the invention is the separation profile of the droplet separator wetted with washing liquid that a flowing Forms film on the separation profile. The wash liquid film can be made from regenerated and / or fri shear washing liquid without solids loading det be. The method is preferably carried out in such a way that the washing liquid running off the separation profile liquid film together with the superfluous washing liquid is discharged from the separator.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfin dung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung ei ner bevorzugten Ausführungsform anhand der Zeichnun gen. Es zeigen:Other features, details and advantages of the Erfin dung result from the following description ner preferred embodiment based on the drawing show:

Fig. 1 im Querschnitt einen in einem Gehäuse ver tikal angeordneten Tropfenabscheider, und Fig. 1 in cross section a vertically arranged droplet separator in a housing, and

Fig. 2 den Schnitt in Richtung A-A durch diese Vorrichtung nach Fig. 1. Fig. 2 shows the section in the direction of AA by this device of FIG. 1.

Fig. 1 zeigt die Anordnung eines Tropfenabscheiders beispielhaft in einem Gehäuse 1. Das Gehäuse 1 kann z. B. Bestandteil eines Wäschers in einer kompletten Gasreinigungsanlage sein. Der erfindungsgemäße Trop fenabscheider kann selbstverständlich auch in einem Wäscher selbst integriert sein. Die Anordnung nach Fig. 1 ist lediglich beispielhaft, um die Funktions weise zu zeigen. Fig. 1 shows the arrangement of a mist by way of example in a housing 1. The housing 1 can, for. B. be part of a washer in a complete gas cleaning system. The droplet separator according to the invention can of course also be integrated in a scrubber itself. The arrangement of FIG. 1 is only an example to show the function.

Der vertikal angeordnete Tropfenabscheider 8 ist so angeordnet, daß er möglichst ganzflächig mit dem über dem Gaseinlaß 9 einströmenden Gas beaufschlagt werden kann. The vertically arranged droplet separator 8 is arranged such that it can be acted upon as far as possible over the entire area by the gas flowing in via the gas inlet 9 .

Fig. 2 zeigt den Schnitt A-A durch das Gehäuse 1. Zur Erzeugung des Waschflüssigkeitsfilmes 3 wird über die Zuführung 2 Waschflüssigkeit in die Rinne 5 geführt. Die Rinne 5 bildet in diesem Fall die Waschflüssig keits-Aufnahmevorrichtung. Die Rinne 5 ist im Bei spielsfalls so ausgestaltet, daß sie über die gesamte Breite des Tropfenabscheiders geführt ist. Die Rinne 5 weist Schlitze 6 auf, die entsprechend dem Abschei deprofil 4 ausgebildet sind. Dadurch ist es möglich, durch Einbringen der Waschflüssigkeit über die Zufüh rung 2 und durch Austritt der Waschflüssigkeit über die Austrittsöffnungen 7 einen Flüssigkeitsfilm 3 zu erzeugen, der sich auf dem Abscheideprofil 4 ausbil det. Der von dem Abscheideprofil 4 ablaufende Flüs sigkeitsfilm 3 wird gemeinsam mit der überschüssigen Waschflüssigkeit durch die Abführung 7 aus dem Ab scheider ausgetragen. Fig. 2 shows the section through the housing 1. To produce the washing liquid film 3 , washing liquid is fed into the channel 5 via the feed 2 . In this case, the trough 5 forms the washing liquid absorption device. The groove 5 is designed in the case of game so that it is guided over the entire width of the droplet separator. The channel 5 has slots 6 which are formed according to the deprofile 4 Abschei. This makes it possible to generate a liquid film 3 by introducing the washing liquid via the feed 2 and by exiting the washing liquid through the outlet openings 7 , which film forms on the separation profile 4 . The liquid film 3 flowing from the separator profile 4 is discharged together with the excess washing liquid through the discharge 7 from the separator.

Claims

1. droplet separator ( 8 ) for separating washing liquid droplets from washing stages which occur in the cleaning of synthesis gas formed by gasification of municipal and / or other waste, in particular with a high proportion of solid particles, the droplet separator ( 8 ) being arranged vertically, characterized in that the droplet separator ( 8 ) above the separating deprofil ( 4 ) has a washing liquid receiving device ( 5 ) with outlet openings ( 6 ) which are designed in accordance with the separating profile ( 4 ), the outlet openings ( 6 ) being designed such that a flowing film can be formed on the separating profile ( 4 ).

2. A droplet separator according to claim 1, characterized in that the exit openings ( 6 ) are slits or slits in the shape of the separating profiles.

3. droplet separator according to claim 1 or 2, characterized in that the washing liquid keits receiving device ( 5 ) is designed in the form of a Rin ne.

4. A method for operating a droplet separator according to one of claims 1 to 3, characterized in that the droplet separator profile of a vertically arranged droplet separator ( 8 ) is wetted with washing liquid in such a way that a flowing film forms on the separator profile ( 4 ) which forms the impinging solid particles together with the impinging droplet tet without building up the solid particles on the separating profile ( 4 ) or tearing off the liquid film.

5. The method according to claim 4, characterized in that the washing liquid film of regenerated and / or fresher Wash liquid formed without a solid load becomes.

6. The method according to claim 4 or 5, characterized in that from the Abschei deprofil ( 4 ) running washing liquid film is discharged together with the superfluous washing liquid from the separator.