DE2061715B2 - Vorrichtung zum Abtrennen giftiger Bestandteile aus Abgasen - Google Patents
Vorrichtung zum Abtrennen giftiger Bestandteile aus AbgasenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abtrennen giftiger Bestandteile wie Schwefeldioxid,
Acetylen, Fluor und auch Wasser aus Abgasen.
Die beispielsweise aus Schornsteinen chemischer Werke und Erdölraffinerien in großen Mengen in die
Luft gelangenden Abgase enthalten giftige Bestandteile
wie Schwefeldioxid und Acetylen, die mit dem Rauch frei in die Atmosphäre strömen und ursächlich bedeutend
zur Erhöhung der Gesundheitsgefahren für die Bevölkerung beitragen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln eine geeignete Vorrichtung der eingangs
erläuterten Art zu schaffen, um diese Ursachen für die Existenzgefährdung der Menschen zu beseitigen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung, gekennzeichnet durch eine Gasscheidekammer
mit einem Abgaseinleitungsrohr, welches zur adiabatischen Druck- und Temperatursenkung in
eine Expansionskammer mündet, und durch eine Kühleinrichtung zur Gastemperatursenkung durch ein Kühlmittel,
wobei die adiabatische Expansionskammer aus einem Sperrmaterial und einer porösen, luftdurchlässigen
Platte besteht. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Temperatur infolge adiabatischer
Entspannung und durch ein Kühlmittel gesenkt, um im Gas enthaltene giftige Bestandteile und Wasser zu kondensieren
sowie auszuscheiden bzw. zu beseitigen und harmlose Rückstände freizusetzen. Dadurch werden
optimale Temperaturbedingungen zur Kondensation bzw. Ausscheidung des abgesaugten Gases erhalten, so
daß der Wirkungsgrad beträchtlich erhöht wird.
Erfindungsgemäß kann also in der adiabatischen Entspannungskammer zur Kondensierung und Trennung
der giftigen Bestandteile wie Schwefeldioxid und Acetylen enthaltenden Gases die Wirkung der Kondensationsausscheidung
zur Beseitigung der giftigen Bestandteile durch Senkung der Temperatur infolge Wasser-
bzw. Luftkühlung und durch Kühlung mit Kühlmitteln wie Freon und Ammoniak wesentlich gesteigert
werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Gasscheidekammer in einem Kasten oder Gefäß auf, die
einen Abgaseinlaß, einen Gasauslaß und eil Saugrohr hat. Innerhalb der Gasscheidekammer ist eine adiabatische
Expansionskammer zum Abscheiden und Beseitigen giftiger Gasbestandteile angeordnet Zur Herabsetzung
der Gastemperatur dient eine innerhalb oder außerhalb des Kastens bzw. Gefäßes befindliche Kühleinrichtung.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unterarisprüchen.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben.
Es zeigt
F i g. 1 eine Vorderschnittansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und
F i g. 2 und 3 VorderschnittanMchten anderer Ausführungsformen
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
so Aus den Figuren ist ersichtlich, daß bei einer Vorrichtung nach der Erfindung eine Gasscheidekammer 5
in einem zylindrischen Kasten oder Gefäß B angeordnet ist, das in seinem äußeren Bereich eine Kühlkammer
C aufweist, die eine Wasserkammer sein kann. Ein mit einem als Gasverdichter dienenden Schubgebläse I
versehenes Gaseinlaßrohr 2 ist mit der Einlaßseite des Gasscheider verbunden, 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 6 des Gaseinlaßrohres 2 angeordnet,
während sich vor dem porösen luftdurchlässigen Material 6 ein schalenförmiges, aus einem wärmebeständigen
und chemisch widerstandsfähigen Werkstoff geformtes Sperrmaterial 7 nahezu senkrecht mit einem
bestimmten Abstand gegenüber dem porösen Material 6 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 Abscheidung bzw. Kondensation
giftiger, im Gas enthaltener Bestandteile wie Schwefeldioxid und Acetylen sowie Wasser. Die Vorrichtung
ist so konstruiert, daß die Gasscheidekammer Sim Kasten Bdurch eine Kühlquelle bzw. ein Kühlmittel
in der Kühlkammer C zur Senkung der Temperatur des einzuführenden Gases unter adiabatischer Entspannung
auf eine optimale Temperatur gekühlt wird. In dieser Weise wird die Wirkung der adiabatischen Entspannung
zum Abscheiden und Beseitigen giftiger Bestandteile wie des im Abgas enthaltenen Schwefeldioxids
und Acetylens beträchtlich erhöht.
Das Abgas, das durch Temperatursenkung in der adiabatischen Expansionskammer kondensiert wird, um
in flüssiger Form übergeführt zu werden, strömt in Form von wäßrigen Kondensattropfen in einem mit
dem unteren Teil des Kastens B verbundenen Absaugrohr herunter, während ein Teil des zwischen dem
Sperrmaterial 7 und dem porösen luftdurchlässigen Material 6 in Tröpfchen verwandelten Abgases herunteifließt
und durch das Saugrohr 9 durch ein zu diesem hin geöffneten Ablaufrohr 10 ausströmt. Die im Gas
enthaltenen giftigen Bestandteile wie Schwefeldioxid und Acetylen werden also durch Kondensation des Gases
in Tröpfchen in flüssiger Form übergeführt und strömen im Kasten B herunter und dann aus, so daß das
Gas gereinigt wird. Das gereinigte Gas wird in das mit dem Sauggebläse 3 versehene Saugrohr 4 eingeführt
und durch dieses abgelassen. Gleichzeitig kann das aus
dem Saugrohr 4 abströmende gereinigte Gas durch einen Wärmeaustauscher zwecks Erhöhung der Temperatur
erhitzt werden, um das Gas wirkungsvoll abzulassen.
FestsLoffbestandteile können durch Filtrierung des aus der Scheidekammer 6 in das Saugrohr 4 eingeführten,
gereinigten Gases aufgefangen weiden, indem ein Gasfiltermaterial 12 bzw. ein Filter vor der Öffnung Il
an der Einlaßseite des Saugrohres 4 für gereinigtes Gas vorgesehen wird.
Im Abgas enthaltenes Fluor kann dadurch entfernt werden, daß eine Düse 13 zum Einspritzen einer Flüssigkeit
in dem Luftraum zwischen dem Sperrmaleria! 7 und dem porösen luftdurchlässigen Material 6 angeordnet
ist und daß z. B. kaustisches Natron, Natriumkarbonat oder Natriumhydroxid aus der Düse 13 gesprüht
und dem Gas beigegeben wird. Als K'ihlquelle für die Scheidekammer 5 ist die Kühlkammer C im äußeren
Bereich des Kastens B angeordnet, wobei in die Kammer C kalte Luft oder kaltes Wasser eingeführt und ao
bewegt wird.
Wie in F i g. 2 gezeigt, kann die Temperatur des Abgases auch durch eine Kühlrohrschlange P gesenkt
werden, die senkrecht in der Mitte der Scheidekammer S angeordnet ist, wobei Kühlwasser durch die Schlange »5
P zum Kühlen der Scheidekammer 5 durch das Kühlwasser und ein Kühlmittel in die Kühlkammer C geleitet
wird. Bei anderen Ausgestaltungen kann di'; Kühlrohrschlange
P als Verdampfer für eine Freon oder Ammoniak verwendende Kältemaschine oder als Kühler
für Luftkühlung zum Senken der Temperatur des abgesaugten Gases in der Scheidekammer .S verwendet
werden; die Temperatur des Abgases in der Kammer S kann jedoch auch mit als Kühlmittel für das Gas verwendetem
Trockeneis gesenkt werden.
Wie aus F i g. 3 ersichtlich, ist bei dieser Ausführungsform
im Gaseinlaßrohr 2 eine Kühleinrichtung, z. B. ein Verdampfer oder Kühler, vor dem als Gasverdichter
verwendeten Schubgebläse angeordnet. Das durch das Gaseinlaßrohr 2 des Kastens B eingeführte
Hochtemperaturgas wird mithin durch die Kühiwirkung des Kühlers 17 gekühlt und das resultierende
Niedenemperaturgas in die adiabatische Expansionskammer 8 zwecks Kondensation und Abscheidung bzw.
Beseitigung eingeführt. Obwohl in diesem Fall die Kühlkammer wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen im äußeren Bereich des Kastens B angeordnet
sein kann, kann der Kasten zur Vereinfachung auch so konstruiert sein, daß die Außenwand keine Kühlkammer
aufweist.
Ein Tank 14 zum Sammeln des Wassers und der in flüssiger Form umgewandelten giftigen Bestandteile,
die durch das Abflußrohr 9 abgeführt werden, ist unter dem Kasten B angeordnet, während ein Ausschußflüssigkeitsventil
15 unterhalb des Tanks 14 vorgesehen ist. Der Tank 14 kann also erforderlichenfalls von dem Abflußrohr
9 abgenommen werden, wobei auch die Deckplatte 16 am Oberteil zur Entnahme der giftigen Flüssigkeiisbestandteile
entfernt wird.
Bei der Abscheidung und Beseitigung der im Abgas enthaltenen giftigen Bestandteile wie Schwefeldioxid
und Acetylen durch die adiabatische Entspannung des Gases ist festzustellen, daß, je höher die Temperatur
des Abgases ist, desto geringer die Wirkung der Kondensation zur Überführung des Abgases in flüssiger
Form durch adiabatische Entspannung wird, wodurch der Effekt der Abscheidung und Beseitigung der gifiigen
Bestandteile verringert wird.
Bei der erfindungsgemäßen Abscheidung und Beseitigung der im Gas enthaltenen giftigen Bestandteile
durch Einführung und Kondensation des Abgases in einer adiabatischen Expansionskammer können optimale
Temperaturverhältnisse für adiabatische Expansion des Abgases durch Kühlung der Scheidekammer
(des Inneren des Kastens) mit einem gasfärmigen oder flüssigen Kühlmittel zur zwangläufigen Senkung der
Temperatur aufrechterhalten werden. Die adiabatische Entspannung des Abgases läßt sich somit sehr wirksam
durchführen und die Wirkung auf die Abscheidung und Beseitigung im Gas enthaltener giftiger Bestandteile
wie Schwefeldioxid und Acetylen durch Überführung in flüssige Form erheblich steigern.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Vorrichtung zum Abtrennen giftiger Bestandteile wie Schwefeldioxid, Acetylen, Fluor und auch
Wasser aus Abgasen, gekennzeichnet durch eine Gasscheidekammer(S) mit einem Abgaseinleitungsrohr
(2), welches zur adiabatischen Druck- und Temperatursenkung in eine Expansionskammer
(8) mündet, und durch eine Kühleinrichtung (C) zur Gastemperatursenkung durch ein
Kühlmittel, wobei die adiabatische Expansionskammer (8) aus einem Sperrmaterial (7) und einer porösen,
luftdurchlässigen Platte (β) besteht
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung eine die Gasscheidekammer
(S) umgebende Kühlkammer (Q ist (Fig.!)-
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung eine in der Gasscheidekammer
(S) angeordnete Kühlschlange (F) ist (F ig. 2).
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung ein auf dem Gaseinlaßrohr
(2) angeordneter Kühler (17) ist (F i g. 3).
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