DE2111173C3

DE2111173C3 - Gas scrubber

Info

Publication number: DE2111173C3
Application number: DE2111173A
Authority: DE
Inventors: Fritz Dr.-Ing. 8026 Ebenhausen Schoppe
Original assignee: Individual
Current assignee: Schoppe Fritz Dr-Ing 8029 Sauerlach De
Priority date: 1971-03-09
Filing date: 1971-03-09
Publication date: 1980-12-11
Also published as: DE2111173B2; DE2111173A1; GB1387325A

Description

Die Erfindung betrifft einen Gaswäscher zum intensiven Inkontaktbringen eines Gases, insbesondere von staubiger Abluft, mit einer in einem Sammelraum mit einem spiralartigen tangentialen Eintritt und einem zum Sammelraum koaxialen zentralen, sich in Strömungsrichtung erweiternden Diffusor einzusprühenden Waschflüssigkeit, wobei die Abmessungen des Gaswäschers zwecks Erzielung bestimmter Durchsatze oder Druckverluste bei Wahrung geometrischer Ähnlichkeit nach den Regeln der Strömungslehre vergrößer- oder verkleinerbar sind und der Durchsatz Dronortional dem Quadrat der Abmessungen und der Druckverlust proportional dem spezifischen Gewicht und dem Quadrat des Durchsatzes ist.The invention relates to a gas scrubber for the intensive contacting of a gas, in particular of dusty exhaust air, with one in a plenum with a spiral tangential inlet and one to the collecting space coaxial central diffuser widening in the direction of flow to be sprayed Washing liquid, with the dimensions of the gas scrubber in order to achieve certain throughputs or pressure losses while maintaining geometrical similarity according to the rules of fluid mechanics. or can be reduced and the throughput dronortional to the square of the dimensions and the Pressure loss is proportional to the specific gravity and the square of the flow rate.

Gaswäscher im Sinne der Erfindung sind Apparate, in denen eine unerwünschte Komponente aus einer Gasströmung durch Einsprühen einer Flüssigkeit entfernt werden soll. Die unerwünschte!i Komponenten können Staub, nebelartige Tropfen oder unerwünschte Gase sein.Gas scrubbers in the context of the invention are apparatus in which an undesired component from a Gas flow is to be removed by spraying a liquid. The unwanted! I components can be dust, mist-like drops or unwanted gases.

Für Gaswäscher sind heute verschiedene Bauarten bekannt. Diese Wäscher bestehen in der Regel aus zwei meistens organisch miteinander verbundenen Baueinheiten, nämlich der Mischvorrichtung für die Waschflüssigkeit und das verunreinigte Gas sowie einer anschließenden Abscheidevorrichtung für mitgerissene Tropfen der Waschflüssigkeit aus dem gereinigten Gas.Various designs are known today for gas scrubbers. These scrubbers are usually made up of two mostly organically interconnected structural units, namely the mixing device for the Washing liquid and the contaminated gas as well as a subsequent separation device for entrained Drops of washing liquid from the purified gas.

Die bekanntesten Geräte dieser Art sind die sogenannten Strahl- oder Venturiwäscher, bei denen das zu reinigende Gas von oben in einen senkrecht stehenden Apparat eingeführt wird, der zunächst aus einem Sanunelraum besteht, in dem sich die Strömung vergleichmäßigt und an den sich eine düsenartige Verengung anschließt, welche den Gasstrom beschleunigt. Diese Düse kann sehr kurz sein und besteht häufig nur in einer quer zur Strömungsachse angeordneten Platte mit einer zentralen Durchtrittsöffnung für das zu reinigende Gas, wobei die Durchtrittsöffnung in der Regel kragenartig nach unten ausgebördelt ist: und anschließend in einen sich erweiternden kegelartigen Diffusor übergeht, in dem die hohen Geschwindigkeiten der engen Durchtrittsöffnung wieder verzögert werden, um statischen Druck zurückzugewinnen. The best-known devices of this type are the so-called jet or venturi scrubbers, where the The gas to be cleaned is introduced from above into a vertical apparatus, which initially consists of a Sanunel space exists in which the flow is evened out and to which a nozzle-like constriction is formed connects, which accelerates the gas flow. This nozzle can be very short and often exists only in a plate arranged transversely to the flow axis with a central passage opening for the Gas to be cleaned, the passage opening usually being flared downward like a collar: and then merges into a widening cone-like diffuser in which the high velocities the narrow passage opening can be delayed again in order to regain static pressure.

In diesen Geräten sollen das verunreinigte Gas und die Waschflüssigkeit möglichst intensiv miteinander vermischt und die Waschflüssigkeitstropfen mit den verunreinigten Gasen in Kontakt gebracht werden. Die dabei erzielten Mischleistungen konnten jedoch bisher nicht befriedigen.In these devices, the contaminated gas and the scrubbing liquid should interact as intensively as possible mixed and the washing liquid droplets are brought into contact with the contaminated gases. However, the mixing performance achieved in this way has so far not been satisfactory.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gaswäscher der eingangs genannten Art so aus20igestalten, daß dessen Mischleistung gegenüber den bekannten Gaswäschern wesentlich gesteigert ist.The invention is based on the object of designing a gas scrubber of the type mentioned at the outset in such a way that that its mixing performance is significantly increased compared to the known gas scrubbers.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. This object is achieved by the characterizing features of claim 1. Advanced training of the invention are the subject of the subclaims.

Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, daß der Einfluß der verschiedenen konstruktiven Parameter eines Gaswäschers auf die erreichte Mischleistung von ausschlaggebender Bedeutung ist. Diese neue Erkenntnis war überraschend, da zunächst erwartet worden war, daß es üblicherweise eine günstigste Kombination der Konstruktionsparameter des Venturiwäschers geben würde, bei der der Auswaschgrad mehr oder weniger geringfügig besser ausfällt, als bei etwas veränderten Abmessungen, so daß die Auftragung der Kurve des Auswaschgrades über verschiedenen Abmessungsparametern bei bestimmten Abmessungen ein Optimum erreichen und davor und danach wieder stetig abfallen würde.The invention is based on the knowledge that the influence of the various design parameters of a gas scrubber is of crucial importance to the achieved mixing performance. These new knowledge came as a surprise, since it was initially expected that it would usually be the cheapest Combination of the design parameters of the venturi scrubber would give at which the degree of washout is more or less slightly better than with slightly changed dimensions, so that the Plot of the curve of the degree of leaching over various dimensional parameters for certain Dimensions would reach an optimum and before and after that would steadily decrease again.

Bei im Zusammenhang mit der Erfindung durchgeführten Untersuchungen zeigte es sich jedoch überraschenderweise, daß erst bei der Auswahl einer be-, stimmten Kombination gewisser kennzeichnender Abmessungen des Gaswäschers der Restgehalt an unausgewaschenen Verunreinigungen sich sprungartig auf etwa den vierten bis fünften Teil verringern läßt.When performed in connection with the invention Surprisingly, however, it was found that only when selecting a suitable, correct combination of certain characteristic dimensions of the gas scrubber, the residual content of unwashed Impurities can be reduced abruptly to about the fourth to fifth part.

wobei diese günstigen Abmessungen innerhalb bestimmter Grenzen geringfügig über- oder unterschritten werden können. Bei weiterer Über- oder Unterschreitung dieser Grenzen verschwand jedoch dieser günstige Effekt nach Durchschreiten einer sehr engen Übergangszone wieder vollständig und der Auswaschgrad lag dann wieder in der üblichen Größenordnung. these favorable dimensions are slightly exceeded or fallen short of within certain limits can be. However, if these limits were exceeded or fallen below, it disappeared favorable effect after passing through a very narrow transition zone again completely and the degree of leaching was then back in the usual order of magnitude.

Beim Überschreiten des kritischen Schwellwertes der genannten Abmessungen war auch ein deutlicher ι ο Umschlag des ganzen Strömungsverhaltens und des Strömungswiderstandes zu erkennen. Das Laufgeräusch schlug bei Erreichen des Bereiches des günstigen Auswaschgrades von Jem dumpfen, unregelmäßigen und niederfrequenten Brummen der üblichen turbulenten Strömung in ein hochfrequentes, hartes Rauschen um, und der Druckverlust stieg bei gleichem Durchsatz auf das Drei- bis Vierfache. Bei Über- oder Unterschreiten der kritischen Abmessungen verschwanden mit dem günstigen Wascheffekt auch der hohe Strömungswiderstand und das harte, hochfrequente Rauschen der Strömung. Offensichtlich stehui also der verbesserte Stoffaustausch und der erhöhte Druckverlust in enger Wechselbeziehung.When the critical threshold value of the dimensions mentioned was exceeded, there was also a clear ι ο Change of the entire flow behavior and the flow resistance to be recognized. The running noise struck dull, irregular when the area of the favorable degree of washing out of Jem was reached and low-frequency hum of the usual turbulent flow into a high-frequency, hard one Noise and the pressure loss increased three to four times with the same throughput. With over or Falling below the critical dimensions also disappeared with the favorable washing effect high flow resistance and the hard, high-frequency noise of the flow. Obviously stupid so the improved mass transfer and the increased pressure loss in close correlation.

Die zu der Erfindung führenden Entwicklungsarbeiten wurden in einem senkrecht stehenden Venturiwäscher durchgeführt, der in den Zeichnungen schematisch wiedergegeben ist. Es zeigtThe development work leading to the invention was carried out in a vertical venturi washer performed, which is shown schematically in the drawings. It shows

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Venturiwäscher, undFig. 1 is a longitudinal section through a Venturi scrubber, and

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Eintrittsleitvorrichtung des Venturiwäschers nach Fig. 1.FIG. 2 shows a cross section through the inlet guide device of the Venturi scrubber according to FIG. 1.

Der Venturiwäscher mit oben liegendem Eintritt und unten liegendem Austritt wies zunächst einen radialen Gaseintritt 1 und einen Sammelraum 2 auf, der über eine düsenartige, zentrische Verengung in einen Diffusor 3 überging.The venturi scrubber with an inlet at the top and an outlet at the bottom initially had a radial one Gas inlet 1 and a collecting space 2, which via a nozzle-like, central constriction in a Diffuser 3 passed over.

Um den Diffusor 3 herum war ein Abscheidegefäß 4 für mitgerissene Flüssigkeitstropfen angeordnet, aus dem die f ereinigten Gase über eine radiale Austrittsleitung 5 abgeführt wurden. Füllkörper 6 sorgten für die Abtrennung der mitgerissenen Tropfen.A separating vessel 4 for entrained liquid droplets was arranged around the diffuser 3, from which the cleaned gases were discharged via a radial outlet line 5. Packing 6 provided for the separation of the entrained drops.

Die Waschflüssigkeit wurde durch eine axial angeordnete Düse 7 eingedüst und durch eine unten liegende Austrittsöffnung 8 abgeführt. Die ersten Versuche wurden mit verschiedenen Diffusoren 3 ausgeführt, brachten jedoch erwartungsgemäß keinen merklichen Einfluß der Abmessungen auf den Auswaschgrad.. Versuchsweise wurde das zu reinigende Geis sodann nicht radial, sondern tangential dem Sammelraum 2 zugeführt. Die Eintrittswinkel α der Strömung, gemessen gegen die Umfangsrichtung, konnte durch schwenkbare Schaufeln verändert werden. Bei radialem Eintritt (α = 90°) war der Auswaschgrad zunächst unverändert. Bei Schwenkung der Schaufeln bis zu etwa α = 20° erhöhte sich der Druckverlust geringfügig, Laufgeräusch und Auswaschgrad blieben jedoch unverändert. Unterhalb von α = 20° begann ein gewisser Übergangsbereich, und bei α = 14 bis 15° schlug die Strömung überraschend schlagartig um. ι,ο Es entstand ein hartes, hochfrequentes Laufgeräusch und der Auswaschgrad erhöhte sich überraschend ebenfalls sprungartig. Die unausgewaschenen Reste sanken auf den dritten bis vierten Teil, je nach Vergleichsbasis. Nach Eintreten dieses Umschlages, also <,■-> bei α unterhalb 14 bis 15°, änderten sich die Verhältnisse nur wenig; es ergab sich ein schwaches Optimum im Bereich von α =6 bis 9°.The washing liquid was injected through an axially arranged nozzle 7 and through one below Outlet opening 8 discharged. The first tests were carried out with different diffusers 3, However, as expected, the dimensions did not have any noticeable influence on the degree of leaching .. As an experiment, the geis to be cleaned was then not radial, but tangential to the collecting space 2 supplied. The entry angle α of the flow, measured against the circumferential direction, could can be changed by pivoting blades. The degree of leaching was at radial entry (α = 90 °) initially unchanged. When the blades are pivoted up to about α = 20 °, the pressure loss increased slightly, however, the running noise and degree of washing remained unchanged. Beginning below α = 20 ° a certain transition area, and at α = 14 to 15 ° the flow suddenly changed surprisingly. ι, ο There was a hard, high-frequency running noise and the degree of washing increased surprisingly also abruptly. The unwashed residues decreased to the third to fourth part, depending on the comparison basis. After this change occurs, so <, ■ -> at α below 14 to 15 °, the situation changed only slightly; there was a poor optimum in the range from α = 6 to 9 °.

öffnete man die Leitschaufeln anschließend wieder, so trat der Strömungsumschlag in den Zustand des schlechteren Auswaschgrades und das niederfrequente, bullernde Laufgeräusch trat nicht bei 14 bis 15°, sondern erst bei 18 bis 20° Schaufelwinkel ein. Offensichtlich war hier eine gewisse Hysterese vorhanden, wie sie ähnlich beim Umschlag von iaminarer inturbulenter Strömung und zurück ebenfalls beohachtet werden kann.If the guide vanes were then opened again, the flow reversal entered the state the poorer washout rate and the low-frequency, roaring running noise did not occur in 14 bis 15 °, but only at a blade angle of 18 to 20 °. Obviously there was some hysteresis here, as she similarly observes at the reversal of iaminar inturbulent flow and back can be.

Allerdings, trat der genannte Strömungsumschlag bei Unterschreiten des genannten kritischen Schaufelwinkels nicht bei allen Konfigurationen des Diffusors 3 ein. Vielmehr wurde der Effekt nur erreicht, wenn erfindungsgemäß sowohl der Sammelraum 2 und der Diffusor 3 bestimmte Abmessungen hatte.However, the said flow change occurred when the said critical blade angle was not reached not with all configurations of the diffuser 3. Rather, the effect was only achieved if, according to the invention, both the collecting space 2 and the diffuser 3 had certain dimensions.

Entsprechend den in Fig. 1 eingezeichneten Bezeichnungen betrug bei einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel die axiale Höhe α des Sammelraumes etwa 150 mm, der Eintrittsdurchmesser c des sich in Strömungsrichtung erweiternden Diffusors 3 etwa 250 mm, die Länge d des Diffusors etwa 900 mm, der Austrittsdurchmesser e dej Diffusors 3 etwa 500 mm und der Eintrittswinkel α der an den Sammelraum 2 anschließenden spiralartigen tar>gentialen Eintrittsleitvorrichtung 1 etwa 7°.In accordance with the designations drawn in FIG. 1, in an exemplary embodiment according to the invention, the axial height α of the collecting space was about 150 mm, the inlet diameter c of the diffuser 3 expanding in the direction of flow was about 250 mm, the length d of the diffuser was about 900 mm, the outlet diameter e dej Diffuser 3 about 500 mm and the inlet angle α of the spiral-like tar> gential inlet guide device 1 adjoining the collecting space 2 about 7 °.

Der fur die Testversuche benutzte Luftdurchsatz betrug dabei 1250 Nm²/h,bei einem Druckverlust des gesamten Gerätes von 95 mm WS, wovon 14 mm WS auf das Abscheidegefäß 4 entfielen und 81 mm WS auf den eigentlichen Mischapparat.The air throughput used for the test experiments was 1250 Nm ² / h, with a pressure drop in the entire device of 95 mm water column, of which 14 mm water column was accounted for by the separating vessel 4 and 81 mm water column by the actual mixing device.

Erfindungsgemäß durchgeführte systematische Variationen der einzelnen Abmessungen ergaben folgende günstige Werte:Systematic variations of the individual dimensions carried out according to the invention resulted in the following favorable values:

Schaufelwinkel a: Blade angle a:

Günstige Werte lagen bei etwa 6 bis 9°, mit schwachem Optimum. Unterhalb 5° erfolgte ein starker Anstieg des Strömungswiderstandes, wobei keine nennenswerte Verbesserung des Wascheffektes erzielt wurde. Oberhalb 10° erfolgte eine langsame Abnahme des Wascheffektes, bei fast unverändertem Druckverlust. Oberhalb 14 bis 15 ° war ein schlagartiges Ansteigen des unausgewaschenen Restes auf etwa das Vierfache zu beobachten.Favorable values were around 6 to 9 °, with a weak optimum. Below 5 ° there was a strong one Increase in flow resistance, with no significant improvement in the washing effect achieved became. Above 10 ° there was a slow decrease in the washing effect, but it was almost unchanged Pressure drop. Above 14 to 15 ° there was a sudden increase in the amount of unwashed residue to around to observe four times.

Für die nachfolgenden Variationen der Abmessungen des Diffusors 3 wurde ein Schaufelwinkel « = 7° festgehalten, wobei der Sammelraum 2 erfindungsgemäß als logarithmische Eintrittsspirale dieses Schaufelwinkels ausgeführt wurde.For the following variations in the dimensions of the diffuser 3, a blade angle = 7 ° held, wherein the collecting space 2 according to the invention as a logarithmic inlet spiral of this blade angle was executed.

Axiale Höhe α des Sammelraumes:Axial height α of the collecting space:

Ein günstiger Wert lag bei etwa a = 150 mm. Bei Verkleinerung von α bis herab auf 120 mm wurde eine geringfügige Verbesserung des Auswaschgrades, jedoch starker Anstieg des Druckverlustes auf 140 mm WS beobachtet. Noch weitere Verkleinerung yon a auf ca. 100 mm führte zu keiner wesentlichen Änderung des Auswaschgrades, jedoch wurde eiäi Ansteigen der Druckverluste auf ca. 180 mm WS beobachtet. A favorable value was around a = 150 mm. With a reduction from α down to 120 mm, a slight improvement in the degree of leaching, but a strong increase in the pressure loss to 140 mm water column, was observed. A further reduction from a to approx. 100 mm did not lead to any significant change in the degree of leaching, but an increase in the pressure losses to approx. 180 mm water column was observed.

Eine Vergrößerung von β auf ca. 170 mm erbrachte eine Senkung der Druckverluste von 95 auf ca. 75 mm WS, bei geringfügiger Abnahme des Auswaschgrades. Oberhalb von a = 170 mm waren die Meßergcbnisse nicht reproduzierbar, offensichtlich traten dort die überraschend günstigen Strömungsverhältnisse nicht mehr auf.An increase from β to approx. 170 mm resulted in a reduction in the pressure loss from 95 to approx. 75 mm water column, with a slight decrease in the degree of leaching. Above a = 170 mm the measurement results were not reproducible, obviously the surprisingly favorable flow conditions no longer occurred there.

Eintrittsdurchmesser c:Inlet diameter c:

Günstiger Wert lag bei etwa c — 250 mm 0. Eine Verkleinerung auf ca. 200 mm 0 ergab einen AnstiegA favorable value was around c - 250 mm 0. A reduction to approx. 200 mm 0 resulted in an increase

des Druckverlustes (bei gleichem Luftdurchsatz) auf ca. 140 mm WS, bei nur unwesentlich verbessertem Auswaschgrad. Bei noch kleineren Düsendurchmessern c stieg der Druckverlust unverhältnismäßig stark an, ohne daß der Auswaschgrad sich noch wesentlich veränderte.the pressure loss (with the same air flow rate) to approx. 140 mm water column, with only an insignificantly improved degree of washing. In the case of even smaller nozzle diameters c , the pressure loss rose disproportionately without the degree of washing out changing significantly.

Eine Vergrößerung c auf ca. 275 mm WS brachte eine Senkung des Druckverlustes von 95 auf 80 mm WS, bei bereits meßbar verschlechtertem Auswaschgrad. Eine weitere Vergrößerung des Düsendurchmessers brachte zwar noch eine entsprechende Senkung des Druckverlustes, jedoch auch eine iibcrverhältnismäßige Verschlechterung des Auswaschgrades. An increase in c to approx. 275 mm water column resulted in a reduction in the pressure loss from 95 to 80 mm water column, with a measurable deterioration in the degree of washout. A further increase in the nozzle diameter brought a corresponding reduction in the pressure loss, but also a proportional deterioration in the degree of washing.

Diffusorlänge d: Diffuser length d:

Ein günstiger Wert lag erfindungsgemäß bei etwa (I = 900 mm. Eine geringfügige Verkürzung der Diffusorlänge hatte keinen wesentlichen Einfluß auf Druckverlust oder Auswaschgrad: bei etwa 750 mm Diffusorlänge wurden die Meßergebnisse jedoch schlecht reproduzierbar und streuten stark, und unterhalb von etwa 700 mm Diffusorlänge verschwand der gute Auswascheffekt vollständig. Zwar verringerte sich der Druckverlust hier merklich, die unausgewaschenen Reste waren jedoch rund dreimal höher als bei etwa 900 mm Diffusorlänge. Offensichtlich lag hier eine untere Grenze bei etwa 750 bis 800 mm vor, von der vorteilhafterweise noch ein gewisser Sicherheitsabstand eingehalten werden sollte. Eine Vergrößerung der Diffusorlänge über 900 mm brachte weder einen Einfluß auf den Druckverlust noch auf den Auswaschgrad. Eine solche Verlängerung ist offensichtlich nutzlos.A favorable value according to the invention was about (I = 900 mm. A slight shortening of the diffuser length had no significant effect on pressure loss or the degree of leaching: however, at a diffuser length of about 750 mm the measurement results were difficult to reproduce and scattered widely, and below about 700 mm the diffuser length disappeared the good washout effect completely. Although the pressure loss decreased noticeably here, the unwashed residues were around three times higher than with a diffuser length of around 900 mm. Obviously, there was a lower limit of around 750 to 800 mm, from which a certain safety margin was advantageously maintained An increase in the length of the diffuser over 900 mm had no effect on either the pressure loss or the degree of leaching. Such an extension is obviously useless.

Austrittsdurchmesser e: Outlet diameter e:

Ein günstiger Wert lag bei etwa 500 mm 0. Eine Verkleinerung auf etwa 400 mm ergab eine Verschlechterung des Auswaschgrades, ohne merkliche Veränderung des Druckverlustes. Eine Vergrößerung des Diffusordurchmessers über 500 mm hinaus hatte weder einen Einfluß auf den Auswaschgrad noch auf den Druckverlust. Um das Gesamtgerät nicht unnötigA favorable value was around 500 mm 0. A reduction to around 400 mm resulted in deterioration the degree of washing without noticeable change in the pressure loss. An enlargement the diffuser diameter beyond 500 mm had neither an influence on the degree of leaching nor on the pressure loss. To the whole device not unnecessary

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der unteren Grenze des Diffusordurchmessers. Ein erfindungsgemäß gewählter Durchmesser von etwa 500 mm ist einerseits baulich relativ klein, andererseits hält er einen hinreichenden Sicherheitsabstand zu einer kritischen Grenze, unterhalb welcher der Auswaschgrad sich zu verschlechtern beginnt.the lower limit of the diffuser diameter. A diameter selected according to the invention of approximately 500 mm is on the one hand relatively small structurally, on the other hand it maintains a sufficient safety distance to a critical limit below which the degree of leaching begins to deteriorate.

Der Druckverlust der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung bei etwa 1250 NmVh Luftdurchsatz (spezifisches Gewicht 1,20 kg/m³) betrug insgesamt etwa 95 mm WS. Bei einer Senkung des Luftdurchsatzes auf etwa 750NmVh sank der Druckverlust näherungsweise quadratisch auf etwa 35 mm WS. Von hier ab begann der Auswaschgrad sich meßbar zu verschlechtem. Oberhalb eines Druckverlustes von etwa 40 mm WS war der Auswaschgrad vom Druckverlust nur noch so wenig abhängig, daß diese Abhängigkeit vernachlässigt werden kann. Bei extrem hohen Druckverlusten (über 2000 mm WS) können erfindungsgemäß weitere Verbesserungen des Auswaschgrades eintreten. Offensichtlich ist dabei die Verwirbelung in der Luftströmung so stark, daß hierdurch eine zusätzliche Zerstäubungswirkung des eingespritzten Waschwassers erfolgt. The pressure loss of the mixing device according to the invention at about 1250 NmVh air throughput (specific weight 1.20 kg / m ³ ) was a total of about 95 mm water column. When the air throughput was reduced to approx. 750 NmVh, the pressure loss sank approximately squarely to approx. 35 mm water column. From here on, the degree of leaching began to deteriorate measurably. Above a pressure loss of about 40 mm water column, the degree of leaching was only so little dependent on the pressure loss that this dependency can be neglected. In the case of extremely high pressure losses (over 2000 mm water column), further improvements in the degree of leaching can occur according to the invention. Obviously, the turbulence in the air flow is so strong that it results in an additional atomizing effect of the injected washing water.

Dadurch, daß bei dem erfindungsgemäßen Gaswäscher der Auswaschgrad oberhalb von etwa 40 mm WS Druckverhist praktisch nicht mehr vom Druckverlust abhing, galt dies auch für den Mischeffekt zwischen Luft und Waschflüssigkeit. Das bedeutet strömungstechnisch, daß die den Mischeffekt bewirkenden Strömungsbilder nach der Erfindung nicht von der Geschwindigkeit und damit auch nicht von der Reynolds-Zahl abhängen. Das heißt, die mit dem erfindungsgemäßen Gaswäscher gewonnenen Ergebnisse lassen sich auf geometrisch ähnliche vergrößerte oder verkleinerte Geräte anwenden. Die Betriebsdaten sind dann im wesentlichen die gleichen, lediglich die Durchsätze ändern sich im wesentlichen mit dem Quadrat der Abmessungen. Es ist daher ohne weiteres möglich, durch einfaches geometrisches Vergrößern oder Verkleinern einen geeigneten Gaswäscher nach der Erfindung für andere Durchsätze zu konstruieren. Dieser liefert dann im wesentlichen die gleichen Ergebnisse wie der im einzelnen angegebene Gaswäscher nach der Erfindung.The fact that in the gas scrubber according to the invention the degree of washing out is above about 40 mm WS Druckverhist practically no more of the pressure loss this also applied to the mixing effect between air and washing liquid. In terms of flow, this means that the flow patterns causing the mixing effect according to the invention are not of the speed and thus not depend on the Reynolds number. That is, the one with the invention The results obtained from gas scrubbers can be enlarged to geometrically similar ones or use scaled down devices. The operating data are then essentially the same, only the throughputs change essentially with the square of the dimensions. It is therefore straightforward possible by simply geometrically enlarging or reducing a suitable gas scrubber of the invention for other throughputs. This then delivers essentially the same results like the gas scrubber according to the invention specified in detail.

Dadurch, daß die Mischwirkung nicht von der Reynolds-Zahl abhängt, ist der erfindungsgemäße Gaswäscher mit Vorteil auch für die Durchmischung anderer Substanzen geeignet. Ihre Dichte, ihre Zähigkeit oder ihre sonstigen Stoffeigenschaften haben dann keinen wesentlichen Einfluß auf den Mischeffekt. Allerdings wird sich in jedem Fall eine untere Grenze des Durchsatzes ergeben, die von den Stoffeigenschaften des durchströmenden Mediums abhängt und die es imdungsgemäß überschritten werden muß, damit der günstige Mischeffekt eintritt.Because the mixing effect does not depend on the Reynolds number depends, the gas scrubber according to the invention is also advantageous for mixing others Substances suitable. Their density, their toughness or their other material properties then have no significant influence on the mixing effect. However, there will always be a lower limit of the throughput, which depends on the material properties of the medium flowing through and which it must be exceeded in accordance with the requirements so that the favorable mixing effect occurs.

Die Gestaltung des Abscheidegefäßes 4 oder der Füllkörperschüttung 6 hat auf den Mischeffekt keinen Einfluß. Das Abscheidegefäß kann daher eine beliebige Gestalt haben oder getrennt von dem Gaswäscher aufgestellt werden, wenn dies die Betriebsumstände erfordern. Die sich an den Diffusor anschließende Austrittsleitung ist dann nach den einschlägigen Regeln der Strömungslehre zu gestalten.The design of the separating vessel 4 or the packing bed 6 has no effect on the mixing Influence. The separation vessel can therefore have any shape or can be separate from the gas scrubber if required by the operating conditions. The one adjoining the diffuser The outlet line must then be designed according to the relevant rules of fluid mechanics.

Eine Einspritzung der Waschflüssigkeit vom Zentrum des unten liegenden Diffusoraustrittsquerschnittes gegen die Durchsatzrichtung ergab, daß hier größere Einspritzwinkel verwendet werden müssen, als bsi dsr W. Fi". 1 dsrⁿ?S*?"*'?ⁿ Anordnung der F.inspritzdüse an der Stirnseite des Sammelraumes 2. In diesem Fall erwiesen sich Einspritzwinkel zwischen 5° und 20° als besonders günstig, abhängig von der Düsengröße, dem Druck der Waschflüssigkeit und dem Druckverlust des Waschers. Bei Einspritzung vom großen Diffusordurchmesser her gegen die Durchsatzrichtung waren Spritzwinkel zwischen 15° und 45 ° günstig, abhängig von den gleichen Parametern. In jedem Fall muß die Waschflüssigkeit symmetrisch zur Diffusorachse zugeführt werden. Der Auswaschgrad hing nicht meßbar davon ab_r ob die Eindüsung unten oder oben erfolgte. Dies gilt erfindungsgemäß auch für die Zufuhr zusätzlicher, mit der Hauptströmung zu vermischender Komponenten. Injection of the washing liquid from the center of the diffuser outlet cross-section below against the flow direction showed that larger injection angles must be used here than bsi dsr W. Fi ". 1 dsr ⁿ ? S *?" * '? ⁿ Arrangement of the injection nozzle on the front side of the collecting chamber 2. In this case, injection angles between 5 ° and 20 ° proved to be particularly favorable, depending on the nozzle size, the pressure of the washing liquid and the pressure loss of the washer. When injecting from the large diffuser diameter against the flow direction, spray angles between 15 ° and 45 ° were favorable, depending on the same parameters. In any case, the washing liquid must be supplied symmetrically to the diffuser axis. The degree of washing hung unmeasurable depend on _r if the injection was performed below or above. According to the invention, this also applies to the supply of additional components to be mixed with the main flow.

So läßt sich beispielsweise zur Auswaschung "von H₂S aus dem Abgas einer chemischen Produktion von unten her freies Chlor durch eine axiale Zufuhr gegen die Durchsatzrichtung einblasen, das mit dem H₂S zu Salzsäure und freiem Schwefel reagierte. Beides wurde erfindungsgemäß durch eine gemäß Fig. 1 angeordnete Einspritzdüse gewaschen.For example, to wash out "H ₂ S" from the exhaust gas of chemical production, free chlorine can be blown in from below through an axial supply against the flow direction, which _{reacted with the H 2} S to form hydrochloric acid and free sulfur Fig. 1 arranged injection nozzle washed.

Vorteilhafterweise steht die Düse mit dem Durchmesser c am Übergang von dem Sammelraum 2 zum Diffusor 3 nicht blendenartig in den Eintrittsquerschnitt des Diffusors 3 hinein. Eine geringfügige Ausrundung des Überganges von dem Sammelraum 2Advantageously, the nozzle with the diameter c at the transition from the collecting space 2 to the diffuser 3 does not protrude into the inlet cross-section of the diffuser 3 in the manner of a diaphragm. A slight rounding of the transition from the collecting space 2

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zum Diffusor 3 ist erfindungsgemäß günstig und ver- geeignet, aus einer Gasströmung durch Einsprühen meidet ein unter bestimmten Betriebsbedingungen einer Flüssigkeit unerwünschte Komponenten zu entmanchmal auttretendes pfeifendes Geräusch des Ge- fernen, sondern er kann darüber hinaus für die Verrates, besserung der Durchmischung beliebiger strömungs-Der erfindungsgemäße Gaswäscher ist nicht nur ■> fähiger Medien verwendet werden.to the diffuser 3 is favorable and suitable according to the invention, from a gas flow by spraying Avoids too dismantling a component that is undesirable under certain operating conditions of a liquid the distant whistling noise, but it can also be responsible for the betrayal, improvement of the mixing of any flow The gas scrubber according to the invention is not only ■> capable media can be used.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Gas scrubber for intensive contact with a gas, especially dusty exhaust air, with one in a collecting space with a spiral-like tangential inlet and one for Coaxial central, in the flow direction widening diffuser to be sprayed into the collecting space Washing liquid, with the dimensions of the scrubber in order to achieve certain Flow rates or pressure losses while maintaining geometrical similarity according to the rules of fluid mechanics Can be enlarged or reduced and the throughput is proportional to the square of the Dimensions and the pressure loss proportional to the specific gravity and the square of the Throughput is characterized in that at a gas throughput of 1250 NmVh and a pressure loss of 80 mm WS the following dimensions exist:

the entry angle (α) of the entry (1) designed as a logarithmic spiral is 5 to 15 °;

the axial height (α) of the collecting space (2) is 100 to 170 mm;

the nozzle diameter (c) at the transition from the collecting space (2) to the diffuser (3) is 200 up to 275 mm;

the diffuser length (d) is 800 to 900 mm, and

the diffuser diameter (e) at the diffuser outlet is 500 mm and.

that the mainstream; of the washing liquid symmetrically to the axis of the diffuser (3) the end wall of the collecting space (2) or in the vicinity of the diameter (e) of the diffuser (3) can be fed is.

2. Gas scrubber according to claim 1, characterized in that a separation vessel (4) is axially symmetrical is arranged around the diffuser (3), which extends to the vicinity of the bottom of the separation vessel (4) protrudes.

3. Gas scrubber according to claim 2, characterized in that the separation vessel (4) with known Packing bodies (6) is at least partially filled.