DE2061715A1 - Gasreinigungsyorrichtung - Google Patents

Description

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Dezember 1970

Katashi AOI, No. 840* Junisο, Kamakura-sni, Kanagawa-ken

(Japan)

Gasreinigungsvorrichtung

Die Erfindiuig "bezieht sich auf eine Gasreinigungpvo r richtung..

Die beispielsweise aus Schornsteinen chemischer
Werke und Erdölraffinerien in großen Mengen in die Luft
gelangenden Abgase enthalten giftige Bestandteile wie
Gchwefligsäuregas und Acetylen, die mit dem Hauch frei in

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die Atmosphäre strömen und ursächlich bedeutend zur Erhöhung der Gesundlieitsgefahron für die Bevölkerung beitragen.

* Es ist ein nichtiges Ziel der Erfindu"."..^;, rwit einfachen Mitteln eine geeignete Gasreinigurigsvorriclitung zu schaffen, um diese wichtigen Ursachen für die Existensgefahr dung der Menschen gründlich zu beseitigen.

Eine Gasreinigungsvorrichtung ist geaiäß der Erfindung gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Einführen der Abgase insbesondere von Schornsteinen und dergl. in eine adiabatische Expansionskammer unter Druck, wobei die Temperatur infolge adiabatischer Entspannung gesenkt wird um im Gas enthaltene giftige Bestandteile und Wasser zu kondensieren sowie auszuscheiden bzw. zu beseitigen und harmlose Rückstände freizusetzen, und durch eine Kühleinrichtung zum Senken der Gastemperatur durch ein Kühlmittel. Dadurch werden optimale Temperaturbedingungen zur Kondensation bzw. Ausscheidung des abgesaugten Gases erhalten, so daß der Wirkungsgrad beträchtlich erhöht wird.

Erfindungsgemäß· kann also in der adi ab at ice hen. Entsparimmgr.kammer zur Kondensation und Trennung des giftige Bestandteile wie Schwefligsäuregas und Acetylen enthaltenden Gases die Wirkung der Kondensationsausscheidung" zur Beseitung der giftigen Bestandteile (z.B. Schwefligsäuregas und Acetylen) durch Senkung der Temperatur infolge V/asser- bzw. Luftkühlung und durch Kühlung mit Kahlmitteln wie Freon und Ammoniak v/esentlich gesteigert were"!en,

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Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Gasscheidekanmer in einem Kasten oder Gefäß auf, das einen Gaseinlaß, einen Gasauslaß und ein Saugrohr hat. Innerhalb .der Gcsscheidekammer ist eine acliabatische Expansionskainmer sum Abscheiden und Beseitigen giftiger Gasbestandteile angeordnet. Zur Herabsetzung der Gastemperatur dient eine innerhalb oder außerhalb des Kastens bzw. Gefäßes befindliche Kühleinrichtung.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der |

Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig. 1 eine Vorderschnittansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und

Fig. 2 und 3 Vorderschnittansichten anderer Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Aus den Figuren ist ersichtlich, daß bei einer Vorrichtung nach der Erfindung eine Gasscheidekammer S in g einem zylindrischen Kasten oder Gefäß B angeordnet - ist, das an seiner Außenseite eine Kühlkammer G aufweist, die eine Wasserkammer sein kann. Ein mit einem als Gasverdichter dienenden Schubgebläse 1 versehenes Gaseinlaßrohr 2 ist mit der Einlaßseite des Gasscheiders verbunden_t -während an die das Saubergas absaugenden Seite ein mit einem Sauggebläse 3 versehenes Saugrohr 4- angeschlossen ist. Ein poröses luftdurchlässiges Material 6 ist nahezu senkrecht am Ende der Öffnung 5 cles Gaseinlaßrohres 2 angeordnet, während sich vor dem porösen luftdurchlässigen Material

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6 ein schalenförmiges, .aus einem wärmebeständigen und chemisch widerstandsfähigen Werkstoff geformtes Sperrmaterial 7 nahezu senkrecht mit einen bestimmten Abstand gegenüber dem porösen Haterial G befindet, so daß eine adiabatische Expansionskammer 8 für die Abgase gebildet ist. In der adiabatischen Expansionskammer 8 entspannt sich durch das Einlaßrohr 2 eingeführtes Gas zur Isolation bzw. Kondensation giftiger, im Gas enthaltener Bestandteile wie Schv;efligsäure_g_as und Acetylen sowie Wasser» Die Vorrichtung ist so konstruiert, daß die Gasscheidekammer S im Kasten B durch eine Kühlquelle bzw. ein Kühlmittel in der Kühlkammer C zur Senkung der Temperatur des einzuführenden Gases unter adiobatischer Entspannung auf eine optimale Temperatur gekühlt wird. In dieser V/eise wird die Wirkung der adiabatischen Entspannung zum Abscheiden und Beseitigen giftiger Bestandteile wie des im Abgas enthaltenen Schwefligsäuragsces und Acetylene beträchtlich erhöht.

Das durch die Temperatursenkung in der adiabatischen Expansionskammer kondensierte, also verflüssigte Abgas strömt in Form von Wassertropfen in einem mit dem unteren Teil des Kastens B verbundenen Absaugrohr 9 herunter, während ein Teil des zwischen dem Sperrmaterial 7 und dem porösen luftdurchlässigen Material 6 in Tröpfchenverwandelten Abgases herunterfließt und unter dem Saugrohr 9 durch ein zu diesem hin geöffnetes Ablaufrohr 10 ausströmt. Die im Gas enthaltenen giftigen Bestandteile wie Schwefligsäuregas und Acetylen werden also infolge der Tröpfchen-Kondensation des Gases verflüssigt, sie strömen unter dem Kasten B herunter und dann aus, so daß das Gas gereinigt wird. Das gereinigte Gas wird in das

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mit dem Sauggebläse 5 versehene Saugrohr 4 eingeführt . UTiv.'--durch dieses abgelassen. Gleichzeitig kann das aus dem Saugrohr 4 abströmende gereinigte Gas durch einen Wärmeaustauscher zwecks Erhöhttag der .Temperatur erhitzt werden, um das Gas wirkungsvoll freizusetzen.

!Feststoffbestandteile können durch Filtrierung des aus der Scheidekammer S in das Saugrohr 4 eingeführten, gereinigten Gases aufgefangen v/erden, indem ein Gasfiltermaterial 12 bzw. ein Filter vor der Öffnung 11 an der " Einlaßseite des Saugrohres 4 für gereinigtes Gas vorgesehen wird.

Im Abgas enthaltenes Fluor kann durch eine Düse 1$ beseitigt werden, die zum Einspritzen einer Flüssigkeit in der Luftkammer zwischen dem Sperrmaterial 7 vnä, dem porösen luftdurchlässigen Material 6 angeordnet ist, wobei z.B. kaustisches Natron, Natriumkarbonat oder Natriumhydroxid aus der Düse 13 gesprüht und dem Gas beigegeben wird. Als Kühlquelle für die Scheidekammer S ist die Kühlkammer G außerhalb des Kastens B angeordnet, wobei in die Kammer kalte Luft oder kaltes Wasser eingeführt und . J bewegt wird.

Wie in Fig. 2 gezeigt, kann die Temperatur des abgesaugten. Gases auch durch eine Kühlrohrschlange P gesenkt werden, die im wesentlichen senkrecht in der Hitte der Scheidekammer S angeordnet ist, wobei Kühlwasser durch die Schlange P zum Kühlen der Scheidekammer S durch das Kühlwasser und ein Kühlmittel in die Kühlkammer G geleitet wird. Sonst kann die Kühlrohrschlange P als Verdampfer für eine Freon oder Ammoniak verwendende Kältemaschine

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oder als Kühler für Luftkühlung zum Senken der Temperatur des abgesaugten Gases in der Coheidekarmer 3 verwendet v/erden, wobei auch die Temperatur des abgesaugten Gases in der Kammer S mit als Kühlmittel für das Gas verwendetem Trockeneis gesenkt werden kann.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist bei dieser Ausführungsform im Gaseinlaßrohr 2 eine Kühleinrichtung, ψ z.B. ein Verdampfer oder Kühler, vor dem als Gasverdichter verwendeten Schubgebläse angeordnet. Das aus dem G-.seinlaßrohr 2 des Kastens B eingeführte Hochtemperaturgas wird mithin durch die Kühlwirkung des Kühlers 17 gekühlt und das resultierende Niedertemperaturgas in die adiabatische Expansionskammer 8 zwecks Kondensation und Abscheidung bzw. Beseitigung eingeführt. Obwohl in diesem Fall die Kühlkammer an sich auf der Außenwand des Kastens B angeordnet ist, kann letzterer zweckmäßig auch so konstruiert sein, daß die Außenwand keine Kühlkammer aufweist.

Ein Tank 14 zum Sammeln des V/assers und der in ^ flüssige Form umgewandelten giftigen Bestandteile, die durch das Saugrohr 9 abgesaugt v/erden, ist unter dem Kasten B angeordnet, während ein Saugflussxgkextsventil 15 unterhalb des Tanks 14 vorgesehen ist. Der Tank 14 kann also erforderlichenfalls von dem Saugrohr 9 abgenommen werden, wobei auch die Deckplatte 6 am Oberteil zur Entnahme der giftigen Flüssigkeitsbestandteile entfernt wird. Bei der Abscheidung und Beseitigung der im Gas enthaltenen giftigen Bestandteile wie Schwefligsäuregas und Acetylen durch die adiabatische Entspannung des Gases ist festzustellen, daß, je höher die Temperatur des abgesaugten Gases ist, desto niedriger der Wirkungsgrad seiner Kondensation bz\^. Verflüssigung durch adiabatische Ent-

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sparmung, vodurch die Wirkung der Abscheidung und Beseitigung doi* giftigen Bestandteile herabgemindert wird.

Bei der erfindurigsgeraäßen Abscheidung und Beseitigung der im Gas enthaltenen giftigen Bestandteile durch Einführung und Kondensation des Abgases in der adiabatiseheη Expansionskammer kann die optimale Bedingung der Temperatur für adiabatische Expansion infolge der Kühlung der Scheidekammer (des Inneren des Kastens) für das ab- f

gesaugte Gas mit einem gasförmigen oder flüssigen Kühlmittel unter zwangsläufiger Senkung der Temperatur aufrechterhalten 'werden. Die adiabatische Entspannung des abgesaugten Gases läßt sich somit sehr wirksam durchführen und die Wirkung bei der Abscheidung und Beseitigung im Gas enthaltener giftiger Bestandteile wie Schwefligsäuregas und Acetylen durch Umsetzung in flüssige Form erheblich steigern.

Die Erfindung kann unter Beibehaltung ihres Grundgedankens mit optimalen Bedingungen auch bei Abänderung der Konstruktion oder gegebenenfalls durch entsprechende g Auswahl des Kühlmittels durchgeführt werden. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich, konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

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Claims (3)

Patentansprüche

1. Gasreinigungsvorrichtung, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Einführen der Abgase insbesondere von Schornsteinen und dergl. in eine adiabatische Expansionskaiamer (8) unter Druck, wobei die Temperatur infolge adiabatischc;r Entspannung gesenkt wird, um im Gas enthaltene giftige Bestandteile und Wasser zu kondensieren sowie abzuscheiden bzw. zu beseitigen und harmlose Rückstände freizusetzen, und durch eine Kühleinrichtung (C) zum Senken der Gastemperatur durch ein Kühlmittel.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet , daß die adaiabatische Expansionskammer (8) aus einem Sperrinaterial (7) und einer porösen luftdurchlässigen Platte (6) besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Kühleinrichtung eine die Gasscheidekammer (5) umgebende Kühlkammer (C) ist (Fig. 1).

4·. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

gekennzeichnet , daß die Kühleinrichtung eine in der Gasscheidekammer (S) angeordnete Kühlschlange (P) ist (FIg. 2).

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5- Vorrichtung nach Anspruch 1 odör 2, dadurch g e k e η η ζ e ic h η e t , daß die Kühleinrichtung ein auf don Gaseinlaßrohr (2) angeordneter Kühler (17) ist (JTiß. 3). ·

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