DE2138085A1

DE2138085A1 - Vorrichtung zur elektrostatischen Ausscheidung feinverteilter Festkörper partikel aus einem Gasstrom

Info

Publication number: DE2138085A1
Application number: DE19712138085
Authority: DE
Inventors: Jan Frederik Edmonton Wilson Ronald Ian Sherwood Park Kampjes Gerrit Richard Lavender William James Edmonton Alberta Vaneldik (Kana
Original assignee: Sherritt Gordon Mines Ltd
Current assignee: Viridian Inc Canada
Priority date: 1970-08-04
Filing date: 1971-07-30
Publication date: 1972-02-10
Also published as: AU3177771A; CA947210A; AU455251B2; ZA714680B; GB1343341A; BR7104779D0; FR2101218A3; OA03770A; JPS5038227B1; DOP1971001847A; FR2101218B3

Description

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SHERRITT GORDON MINES LIMITED, Toronto, Ontario, Kanada

Vorrichtung zur elektrostatischen Ausscheidung feinverteilter Festkörperpartikel aus einem Gasstrom

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektrostatischen Ausscheidung feinverteilter Festkörperpartikel aus einem Gasstrom und insbesondere eine Vorrichtung der Art, die zur Entfernung solcher Partikel aus Gasproben geeignet ist, welche aus Erz-Reduktionsröstanlagen zum Zwecke der Gaschromatographie-Analyse entnommen werden.

In Erz-Reduktionsröstanlagen ist es üblich, die Erzladung in dem Röstofen mit Heißgasen zu erhitzen, die durch Ölbrenner od.dgl. erzeugt werden. Die Ölbrenner werden dabei mit luftmangel betrieben, um die notwendigen reduzierenden Bedingungen im Röstofen herzustellen. Das hat zur Folge, daß die in dem Röstofen vorhandenen Gase ziemlich stark mit Staub und Ruß angereichert sind, so daß es notwendig ist, zuerst das teilchenförmige Pestkörpermaterial

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in dem Gas zu entfernen, bevor dieses einer GasChromatographie-Anlage zugeleitet wird, wenn die Zusammensetzung des Gases mittels der Gaschromatographie analysiert werden soll. Unterbleibt eine derartige Vorreinigung des als Probe verwendeten Gasstromes, so setzt sich in den automatisch wirkenden Sammel-, Trenn- und Kalibrierventilen sowie in der der Probenaufnahme dienenden Rohrschleife der Gaschromatographie-Anlage außerordentlich rasch Festkörpermaterial ab und macht eine richtige Betriebsweise dieser Anlage unmöglich. Darüberhinaus könnte sogar die Überführungsleitung für die Zuleitung des Gasstromes unmittelbar von einer Erz-Reduktionsröstanlage zu der Gaschromatographye-Anlage verstopfen und die Punktion des Analysesystemes vollständig unterbinden.

Es ist zwar möglich, das Ausmaß, in dem teilchenförmiges Pestkörpermaterial in einem Probe-Gasstrom zu einer Gaschromatographie-Anlage aus einer Erz-Reduktionsröstanlage gelangt, durch entsprechend vorgesehene PiIter in der Zuleitung zu beschränken. Es verbleiben jedoch nach wie vor schwerwiegende Probleme, die beispielsweise darin bestehen, daß sich Schmutz und Ruß in der Zuleitung vor dem Filter absetzt und möglicherweise eine Verstopfung verursachen. Darüberhinaus muß ein für den beabsichtigten Zweck geeignetes Filter fein genug sein, um den Hauptanteil des teilchenförmigen Pestkörpermaterials auszufilt~?n. Ein solch feines Filter wird jedoch durch das Pestkörpermaterial außerordentlich schnell zugesetzt. Bei Verwendung gröberer Filter wiederum resultiert die dementsprechend unzureichende Rückhaltung der Teilchen in dem Filter in einer eehr raschen Zusetzung der. Gaschromatographie-Anlage durch Staub.

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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Entfernung von teilchenförmigen Festkörpermaterial aus einem Proben-Gasstrom aus einer Erz-Reduktiönsröstanlage vorzuschlagen, die es erlaubt, den Gasstrom unter Vermeidung der vorstehend geschilderten Nachteile einer Gaschromatographie-Anlage zur Analyse des Gasstromes zuzuführen und die die Abtrennung von !Pestkörperteilchen bis zu einer Kleinheit von 0,01 Mikron und darunter erlaubt. Erfindungsgemäß wird dies durch eine Vorrichtung zur elektrostatischen Ausscheidung der Festkörperpartikel erreicht, die gekennzeichnet ist durch ein geschlossenes Gehäuse mit elektrisch leitenden Seitenwänden, das in je einen separaten Ionisations- und einen Sammelraum unterteilt ist, wobei der Ionisationsraum an eine Gaszuleitung und der Sammelraum an eine Gasableitung angeschlossen ist und in beiden Räumen je eine elektrisch gegen das Gehäuse isolierte, von Hochspannung beaufschlagte Ionisier- bzw« eine Sammelelektrode angeordnet ist.

Durch die elektrische Entladung der Ionisierelektrode werden die Pestkörperteilchen in dem den Ionisationsraum durchströmenden Gasstrom elektrisch geladen und beim Durchströmen des Sammelraumes darin angezogen und abgesetzt. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen· Vorrichtung besteht dabei darin, daß dadurch die akkumulative Ablagerung von teilchenförmigen Pestkörpermaterial innerhalb des Systemes ganz verhindert wird oder sogar umgekehrt werden kann und daß die Gesamtdauer des Durchlaufes der Gasprobe durch das System von einer Erz-Reduktionsröstanlage zu einer Gaschromatographie-Anlage relativ kurz ist.

In einer speziellen Ausführungsform der erfindungsgemäßen

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Vorrichtung umfaßt diese eine an die Erz-Reduktionsröstanlage angeschlossene Zuleitung mit einem darin vorgesehenen Siebfilter zur Ausfilterung der groben, in dem Proben-Gasstrom enthaltenen Festkörperteilchen, daran anschließend die elektrostatische Abtrennvorrichtung für die im Gasstrom weiterhin vorhandenen feinverteilten Pestkörper, eine Gasauslaßeinrichtung hinter der elektrostatischen Abtrennvorrichtung für den gereinigten Gasstrom, ein Schließventil in der Verbindungsleitung zwischen dem Siebfilter und der elektrostatischen Abtrennvorrichtung zur Steuerung des Gasstromes, eine Gaszuführleitung, die mit der Verbindungsleitung zwischen dem Siebfilter und der elektrostatischen Abtrennvorrichtung in Verbindung steht und zur Zuführung eines Gasrückstromes dient, sowie ein zweites Ventil in dieser Gaszuführungsleitung. Die gesamte Vorrichtung kann dabei so betrieben werden, daß das Schließventil geöffnet und das erwähnte zweite Ventil in der Gaszuführungsleitung geschlossen ist, wobei sowohl grobe als auch feine, in dem Gasstrom verteilte Festkörper entfernt werden und der gereinigte Gasstrom durch die Gasauslaßeinrichtung der Gaschromatographie-Anlage zugeführt wird. Steht das zweite Ventil in der Gaszuführungsleitung in Offenstellung, so kann ein Gasrückstrom in das System eingeleitet werden, wobei das Schließventil geschlossen W ist, und dadurch eine umgekehrte Gasströmung in einem Teil der Verbindungsleitung zwischen dem Siebfilter und der elektrostatischen Abtrennvorrichtung sowie in der Sammelleitung erzeugt werden, um darin angesammelte Festkörperteilchen wegzublasen und in die Erz-Reduktionsröstanlage wieder einzuschleusen.

Wie vorstehend bereits angedeutet, ist somit die erfindungsgemäß vorgeschlagene neue Vorrichtung zur elektrosta-

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tischen Ausscheidung speziell zur Anwendung in einem Gassammeisystem geeignet. Dabei können in dem Gehäuse mehrere Ionisations- und Sammelräume vorgesehen sein. Die Elektroden sind zweckmäßigerweise auf elektrisch gegenüber dem Gehäuse isolierten Trägern befestigt. Durch die den Pestkörperteilchen in dem Gasstrom mitgeteilte elektrische Ladung werden diese an einer oder einer Mehrzahl der erwähnten Sammelelektroden und an den elektrisch leitenden Seitenwänden des Gehäuses angezogen und setzen sich dort ab.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen sowie aus weiteren Unteransprüchen.

Es zeigen:

Pig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der das Gassammeisystem an eine Erz-Reduktionsröstanlage angeschlossen ist und die aus der Röstanlage entnommenen Gasproben einer Gaschromatographie-Anlage über eine elektrostatische Abtrennvorrichtung zugeführt werden;

Pig. 2 einen Vertikalschnitt durch die elektrostatische Abtrennvorrichtung gemäß Pig. 1, geschnitten längs der Linie 2-2 in Pig. 1;

Pig. 3 einen Vertikalschnitt durch die elektrostatische Abtrennvorrichtung gemäß Pig. 2, geschnitten länge der Linie 3-3 in Pig. 2;

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Pig. 4 einen teilweisen Vertikalschnitt, ähnlich demjenigen gemäß Pig. 3, geschnitten längs der Linie ■ 4-4 in Pig. 2, und

Pig. 5 einen Horizontalschnitt durch die elektrostatische Abtrennvorrichtung gemäß den Piguren 2 bis 4, geschnitten längs der Linie 5-5 in Pig. 3.

In Pig. 1 ist im Ganzen mit 10 ein Gasentnahmesystem bezeichnet, durch das intermittierend Gasproben aus einer Erz-Reduktionsröstanlage 11 entnommen werden sollen. Dabei wird beabsichtigt, sowohl grobe als auch feine, in den Gasproben enthaltene und feinverteilte Pestkörperteilchen vor der Zuleitung der Gasproben zu einer Gaschromatographie-Anlage 12 zu entfernen, so daß nur ein sauberer, staubfreier Gasstrom verbleibt. Der Gaschromatographie-Anlage ist in üblicher Weise ein Entnahme-Programmsteuergerät 13 zugeordnet, durch das die Chromatographie-Anlage so gesteuert wird, daß sie die erwünschten Gasanalysen in bestimmten Zeitabständen automatisch durchführt.

Aus Pig. 1 ist ersichtlich, daß das Gasentnahmesystem 10 eine Gaszuleitung 14 enthält, die mittels eines Anschlusses 15 an eine nicht dargestellte öffnung in einer Wand 16 der Erz-Reduktionsröstanlage 11 angeschlossen ist. Ein manuell betätigtes Schieberventil 17 ist in der Gaszuleitung 14 vorgesehen, um das Entnahmesystem 10 bei Bedarf von der Röstanlage 11 zu trennen. Ein im Ganzen mit 18 bezeichnetes Siebfilter enthält zweckmäßigerweise ein Sieb 19 mit einer Maschenweite von minus 325 mesh (Standard Tyler-Siebmaß), das zwischen Ringflanschen 20 und 21 zweier exzentrischer Reduziermuffen 22 und 23 festgeklemmt ist, und ist mittels nicht

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dargestellter Schrauben am äußeren Ende der Zuleitung 14 an der Muffe 22 befestigt. Nicht dargestellte Abdichtscheiben sind zweckmäßig.erweise zwischen den Ringflanschen 20 und 21 der Muffen 22 und 23 angeordnet, um eine Gasabdichtung zu bewirken.

Die Reduziermuffe 23 ist an eine Verbindungsleitung 28 ange-· schlossen, die wiederum in einer Reduziermuffe 29 endigt und sich in einem im Durchmesser kleineren Abschnitt 30 fortsetzt, der zu einer im Ganzen mit 31 bezeichneten elektrostatischen Abtrennvorrichtung führt. Deren Gestaltung wird nachfolgend noch naher erläutert. Von der Abtrennvorrichtung 31 führt eine Gasauslaßleitung 32 zu der bereits erwähnten GasChromatographie-Anlage 12. Von dieser wird das Gas nach der Analyse durch eine Auslaßleitung 33 abgeblasen.

Gemäß einem wesentlichen Erfindungsmerkmal ist in der Verbindungsleitung 28 zwischen den beiden Reduziermuffen 23 und 29 ein !-Anschlußstück 36 und ein Magnetventil 37 angeordnet. An das T-Anschlußstück ist eine Gaszuführleitung 38 mit einem darin geschalteten Magnetventil 39 angeschlossen, deren Zweckbestimmung im Zusammenhang mit der Funktionsweise des ganzen Systemes 10 nachfolgend noch erläutert wird. Die Magnetventile 37 und 39 werden von "der Programmsteuerung 13 der Gaschromatographie-Anlage 12 gesteuert, was durch die gestrichelten Linien 40 bzw. 41 angedeutet ist. Die Betätigung dieser Ventile, d.h. deren Schließen und Öffnen, erfolgt somit automatisch durch die Programmsteuerung 13. Die' Gaszuführleitung 38 kann auf beliebige, nicht dargestellte Weise mit einer Rückstrom-Gasquelle verbunden sein.

Im Betrieb des Gasentnahmesystemes 10 steht das Schieberventil 17 in seiner Normal- oder Offenstellung« Dadurch gelangt

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eine Gasprobe aus dem Inneren der Erz-Reduktionsröstanlage 11 über die Zuleitung 14 zu dem Siebfilter 18 mit dem Sieb 19· Dadurch werden Schmutz, Ruß und sonstige grobe Pestkörperteilchen aus dem Gasstrom abgeschieden. Anschließend an das Siebfilter 18 gelangt der Proben-Gasstrom durch die Verbindungsleitung 28, das Magnetventil 37 und den Leitungsabschnitt 30 zu der elektrostatischen Abtrennvorrichtung 3t> die eine intensive und außerordentlich schnelle Staub-Pang- ■ wirkung entfaltet, so daß praktisch das ganze feinverteilte ■ Pestkörpermaterial im Gasstrom davon abgeschieden wird.·- Selbstverständlich hält die.Programmsteuerung 13 während der Durchströmung durch die elektrostatische Abtrennvorrichtung 31 zur GasChromatographie-Anlage 12 das Magnetventil 37 in der Offenstellung und das Magnetventil 39 in der Schließstellung.

Nach erfolgter Analyse der Gasprobe wird das Magnetventil 37 durch Einwirkung der Programmsteuerung 13 geschlossen und das Magnetventil 39 geöffnet. Dadurch, daß die Gaszuführleitung 38 an eine Quelle inerten Rückstrom-Gases, z.B. Stickstoff, angeschlossen ist, entsteht mit dem Öffnen des Magnetventiles 39 in der Zuführleitung 38, dem T-Anschlußstück' 36, dem Siebfilter 18, dem Ventilschieber 17 und der Zuleitung 14 eine Gasrückströmung. Durch diese werden das Siebfilter 18 und die Zuleitung 14 wirksam von Schmutz, Ruß und sonstigem Pestkörpermaterial gereinigt und dadurch wird verhindert, daß diese Teile des Systemes sowie die zugeordneten Anschlüsse bei fortlaufendem Betrieb verstopft werden.

Nachfolgend wird die Ausbildung der elektrostatischen Abtrennvorrichtung 31 näher erläutert.

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Die Vorrichtung 31 besteht im wesentlichen aus einem weitgehend gasdichten, von der Anlage lösbaren Gehäuse 44 aus rostfreiem Stahl, das aus einer Vorder- und Rückwand 45, 46, Seitenwänden 47» 48 und einem Boden 49 aufgebaut ist. Längs der Oberkanten der Wände 45, 4&, 47 und 48 sind Flansche 50 vorgesehen. Das Gehäuse 44 ist gasdicht an einer Deckplatte 51 mittels Schrauben 52 befestigt, deren Köpfe durch Schweißen an der Deckplatte 51 geheftet sind. Die Schraubenschäfte erstrecken sich durch die Deckplatte 51 und durch Bohrungen in den Planschen 50 hindurch nach unten und das Gehäuse 44 ist an der Deckplatte 51 durch Muttern 53 gehalten. Durch Entfernung der Muttern 53 kann somit das Gehäuse 44 von der Deckplatte 51 abgenommen werden, wonach das Gehäuseinnere freiliegt, so daß. am Boden des^Gehäuses angesammelter Staub entfernt werden kann.

An der Deckplatte 51 ist beispielsweise durch Schweißen eine sich nach unten in das Gehäuse 44 hinein erstreckende, aus rostfreiem Stahl bestehende Trennwand 54 befestigt, die über dem Boden 49 endet und dadurch das Gehäuse 44 in einen ersten oder Ionisationsraum 55, einen zweiten oder Staub-Sammelraum 56 und einen dritten oder Sammelraum 57 unterteilt (Pigur 2). Wie sich aus Pig. 5 ergibt, sind die Seitenkanten der Trennwand 54 verschiebbar in Vertikalnuten 58, 59 in den Seitenwänden 47, 48 geführt, so daß das Gehäuse durch Abwärtsschieben längs der Trennwandkanten entfernt werden kann. Auf diese Weise sind der Ionisationsraum

55 und der Sammelraum 57 lediglich über den Staub-Sammelraum

56 miteinander verbunden, im übrigen jedoch getrennt. Die Richtung der Gasströmung durch die Räume 55, 56 und 57 ist durch die Pfeile A in Pig. 2 angedeutet.

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"Eine Ionisierelektrode in Form eines straff gespannten kalibrierten Drahtes 60 aus Chromel DSA 30 ist in dem Ionisationsraum 55 als Aufeinanderfolge von vertikal übereinander angeordneten und sich quer durch den Ionisationsraum erstreckenden Längen angeordnet. Deren Enden sind jeweils in einem Isolierstreifen 61 festgeklemmt, die wiederum mit der Trennwand 54 durch Schrauben 62 verklemmt sind. Das ο bere Ende der Ionisierelektrode 60 ist mit der Mittelelektrode einer zündkerzenartigen Anschlußklemme 65 verbunden, die in eine vorstehende Büchse 64 in der Deckplatte 51 eingeschraubt ^ ist. Ein Röhrchenisolator 65 ist um das obere Ende der Drahtelektrode 60 unmittelbar unterhalb der Deckplatte 51 herumgelegt. Ein Hochspannungskabel 66, das in Pig. 2 nur teilweise dargestellt ist, ist mit dem oberen Anschluß der Anschlußklemme 63 verbunden.

Auf ähnliche Weise ist eine plattenförmige Sammelelektrode 67 in dem Sammelraum 57 zentral montiert und ist mit ihren Seitenkanten in einander gegenüberliegenden, vertikal verlaufenden Ausnehmungen von Isolierstreifen 68 aufgenommen, die ebenfalls mit der Trennwand 54 durch die vorstehend erwähnten Schrauben 62 verklemmt sind (Figur 5). Die Plattenelektrode 67 erstreckt sich innerhalb des Sammelraumes 57 ψ ■ nach unten, so daß ihre Unterkante 70 in der Nähe des unteren Endes dieses Raumes, jedoch geringfügig über dem Staub-Sammelraum 56 liegt.

Der Plattenelektrode 67 wird elektrische Energie über eine zündkerzenartige Anschlußklemme 71 zugeführt, die in einer sich durch die Deckplatte 51 erstreckenden Gewindebüchse verschraubt ist. Eine Mittelelektrode 73 der Anschlußklemme ist in einen Anschluß 74 eingeschraubt, der zweckmäßigerweise

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durch Schweißen mit aem oberen Ende der plattenförmigen Sammelelektrode 67 verbunden ist. Um die Mittelelektröde 73 herum liegt ein Isolierröhrchen 75. Ein in Fig* 2 weggelassenes Hochspannungskabel 76 1st mit dem oberen Anschluß der Anschlußklemme 71 verbunden.

In Übereinstimmung mit einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung sind die zündkerzenähnlichen Anschlußklemmen 63 und 71 innerhalb eines weitgehend gasdichten ^:Deakelgehäuses 77 angeordnet, das Seitenwände 78 und eine •Deckwarid 79 besitzt. Das Deckelgehäuse 77 ist mit der Deck-■p-Ta-tt'-e-51 durch Schrauben 80 verbunden, wobei zur Erzielitiig-'einer Gasabdichtung ein Dichtelement 81 zwischenge-O.eg-t ist. Die offene Vorder- und Rückwand des Deckelgehäu-SBS-77-kann durch entfernbare Platten 82 verschlossen werden, die durch Schrauben 83 gehalten sind. Auch dort sind zur Erzielung einer Gasabdichtung Dichtungen vorgesehen.

In der -Deckwand 79 des Deckelgehäuses 77 sind auf bekannte Weise elektrische Zuleitungen 84 in entsprechenden Öffnungen befestigt, durch die sich die vorstehend erwähnten Hochspannungsleitungen 66 und 76 hindurch erstrecken und zu einer nicht dargestellten Hochspannungsquelle führen. Dem Deckelgehäuse 77 wird durch eine der Zuleitungen 84 ein inertes Gas, z.B. Stickstoff, zugeführt und durch die andere derartige Leitung 84 wieder abgezogen. Auf diese Weise wird ein Schutz des Bedienungspersonals gegen elektrische Schläge und ein sicherer Betrieb der elektrostatischen Abtrennvorrichtung 31 selbst in' gefährlicher oder entflammbarer Atmosphäre geleistet.

Eine Gaszuführung 87 für die Gasprobe ist mittels eines Anschlusses 88 an die Deckplatte 51 angeschlossen, durch

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welche das mit Staub heladene Gas in den Ionisationsraum 55 eingeleitet wird. Das andere Ende der Gaszuführung 87 ' steht mit einem Anschluß 89 in Verbindung, der in der Seitenwand 78 des Deckelgehäuses 77 befestigt ist und beispielsweise als Anschluß für das Ende des im Durchmesser kleineren Abschnittes 50 der Verbindungsleitung 28 gemäß Fig. 1 dient. Auf ähnliche Weise ist eine Gasableitung 90 zwischen einem ■ Anschluß. 91 in der Deckplatte 51 und einem Anschluß 92 an der gegenüberliegenden Seitenwand 78 des Deckelgehäuses 77 ^ vorgesehen und dient zur Ableitung des Proben-Gasstromes aus dem.Sammelraum 57 ^^er Vorrichtung 31 in die Gasauslaß-^{: r}leitung 32 gemäß Fig» I. ■; --.-/-3-^

Im Betrieb der elektrostatischen Abtrennvorrichtung 31 wird' ein das. Gas ionisierendes elektrisches Feld zwischen der ··■'-Ionisierelektrode 60 und den Wänden des Ionisationsraumes

55 aufgespannt, wobei das hierzu erforderliche Potential der Elektrode 60 durch.die Hochspannungsleitung 66 aufge- ■" ■ prägt wird. Beim Durchfließen eines Gasstromes durch die ^A-Vorrichtung 31 in Richtung der Pfeile A bewirkt das in dem Ionisationsraum 55 ionisierte Gas eine elektrische Beladung^ der in dem.Gasstrom enthaltenen Staubteilchen, so daß auf · Grund dessen einige der elektrisch geladenen Staubteilchen ; an die Wandungen des Raumes 55 angezogen werden. Die klei-neren, in dem Gasstrom enthaltenen !Teilchen, die sich an den Wandungen des Ionisationsraumes 55 noch nicht absetzen^

strömen in Abwärtsrichtung durch den Raum 55 zusammen mit

dem Gasstrom hindurch, der nach dem_Verlassen des Ionisationsraumes 55 und der Durchströmung des Staub-Sammelraumes

56 seine Strömungsrichtung umkehrt und In den Sammelraum 57 eintritt. Dieser wirkt nicht ionisierend, sondern die Elek-... trode 67 und die Wandungen dieses Raumes dienen der Anzie- _;

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hung und dem Sammeln der im Gasstrom verbliebenen elektrisch geladenen kleinen Teilchen. Der Staub-Sammelraum 56 wirkt als Sammelraum für das Festkörpermaterial, das aus den Räumen 55 und 57 nach unten fällt. Dieses kann nach erfolgtem Aufschrauben der Muttern 55 und dem Abziehen des Gehäuses 44 von den Elektroden 60 und 67 sowie der Trennwand 54 entfernt werden. Zweckmäßigerweise wird das Gehäuse zum Entleeren des enthaltenen Materials umgekippt.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Strömungsgeschwindigkeit des Gases durch den Staub-Sammelraum 56 ausreichend niedrig, um ein übermäßiges Mitreißen von Staub durch den Gasstrom auszuschließen. Da die Unterkante der Sammelelektrode 67 außerdem eine Ionisierung des daran vorbeiströmenden Gasstromes bewirkt, werden die möglicherweise mitgenommenen Staubteilchen im Gasstrom elektrisch geladen und setzen sich somit beim Durchlauf durch den Sammelraum 57 darin·ab.

Die elektrostatische Abtrennvorrichtung gemäß den Figuren 2 bis 5 hat sich als besonders wirksam bei der Abtrennung feinverteilten teilchenförmigen Pestkörpermaterials erwiesen, das durch ein Siebfilter, z.B· das Siebfilter 18 gemäß Pig. 1, hindurchgeströmt ist. Es hat sich dabei eine hohe Absetzwirkung selbst für Teilchen unterhalb 0,01 Mikron Teilchendurchmesser eingestellt, so daß der die Vorrichtung verlassende Gasstrom als im wesentlichen vollständig staubfrei betrachtet werden kann.

Bei Anwendung der elektrostatischen Abtrennvorrichtung 31 gemäß den Figuren 2 bis 5 in dem Gasentnahmesystem 10 gemäß Fig. 1 ist ein kontinuierlicher Betrieb des Systems

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Ohne das Risiko einer Verstopfung des Siebfilters 18 und der Zuleitung 14 oder einer Staubverunreinigung der probenröhre der Gaschromatographie-Anlage 12 mit Staubpartikeln möglich.

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Claims

Pat entansprüche

Vorrichtung zur elektrostatischen Ausscheidung feinverteilter Festkörperpartikel aus einem Gasstrom, gekennzeichnet durch ein geschlossenes Gehäuse (44) mit elektrisch leitenden Seitenwänden, das in je einen separaten Ionisationsraum (55) und einen Sammelraum (57) unterteilt ist, wobei der Ionisationsraum (55) an eine Gaszuleitung (87) und der Sammelraum (57) an eine Gasableitung (90) angeschlossen ist und in beiden Räumen je eine elektrisch gegen das Gehäuse (44) isolierte, von Hochspannung beaufschlagte Ionisier- bzw. eine Sammelelektrode (60 bzw. 67) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (44) eine den Ionisationsraum (55) und den Sammelraum (57) voneinander trennende Trennwand (54) sich nach unten erstreckt und über dem Boden (49) des Gehäuses (44X unter Bildung eines Staub-Sammelraumes (56) endigt, durch den der Ionisationsraum (55) und der Sammelraum (57) miteinander in Verbindung stehen, und daß der in dem Ionisationsraum (55) abwärts strömende Gasstrom in dem Staub-Sammelraum (56) und beim Eintritt in den Sammelraum (57) eine Umkehr seiner Strömungsrichtung nach oben erfährt.

β Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionisierelektrode (60) aus einer Anzahl übereinander angeordneter, miteinander verbundener und quer

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■zum Gasstrom verlaufender längen eines Drahtes besteht.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelelektrode (67) aus einer beidseitig von dem Gasstrom umströmten, in den ■ Sammelraum (57) hineinragenden Platte besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterkante (70) der plattenförmigen Sammelelektrode (67) über dem Staub-Sammelraum (56) und quer zur Strömung'srichtung des Gases liegt und eine zusätzliche lonisationswirkung entfaltet.

6„ Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (44) eine lösbar und gasdicht an seinen Seitenwänden festlegbare Deckplatte (51) umfaßt und je einen elektrisch isolierten Träger (61 bzw. 66) für die Ionisier- und Sammelelektrode (60 bzw. 67) enthält, die an der Trennwand (54) befestigt sind, welche ihrerseits mit der Deckplatte (51) verbunden ist, so daß das Gehäuse (44) nach Lösung der Deckplatte (51) von der Trennwand (54) und den Elektroden (60, 67) getrennt werden kann.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Deckplatte (51) je ein Hochspannungsanschluß (63 bzw, 71) vorgesehen ist, der in den zugeordneten Ionisations- bzw. Sammelraum (55 bzw. 57) ragt und daß über dem Gehäuse (44) ein die Hochspannungsanschlüsse (63» 71) abdeckendes Deckelgehäuse (77) gasdicht und lösbar angeord-

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net ist, das von einem inerten Gas durchströmt wird.

8. Anordnung zur Entnahme von Gas und zur Entfernung von Pestkörperteilchen aus einem Gasstrom aus einer Erz-Reduktionsröstanlage, gekennzeichnet durch eine mit der Erz-Reduktionsröstanlage (11) verbundene Zuleitung (H) für den Gasstrom zu einer Gaschromatographie-Anlage (12), mit einem in der Zuleitung (H) angeordneten Siebfilter (18, 19) zur Abtrennung grober Pestkörperteilchen aus dem Gasstrom und mit einer in Strömungsrichtung des Gasstromes hinter dem Filter (18, 19) angeordneten elektrostatischen Abtrennvorrichtung (31) für feine, in dem Gasstrom verteilte Pestkörperteilchen, weiterhin durch ein in der Verbindungsleitung (28) zwischen dem Pilter (18_? 19) und der elektrostatischen Abtrennvorrichtung (31) angeordnetes Ventil (37) zur Steuerung des Gasstromes und durch eine stromaufwärts von dem Ventil (37) in die Verbindungsleitung "(28) einmündende Gaszuführungsleitung (38)-zur Einleitung eines Rückstromgases, in der zur Steuerung des Rückstromes ein weiteres Ventil (39) eingeschaltet ist, wobei im normalen Betrieb das in der Verbindungsleitung (28) vorgesehene Ventil (37) geöffnet .und das in der Gaszuführungsleitung (38) befindliche Ventil (39) geschlossen ist, während im Rückstrombetrieb der Zustand dieser Ventile (37, 39) umgekehrt ist,

9« Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Normalbetrieb und der Rückstrombetrieb und entsprechend der Zustand der Ventile (37 bzw. 39) in der Verbindungsleitung (28) bzw* der Gaszuführleitung (38) durch eine Programmsteuerung (13) derart gesteuert sind, daß eine intermittierende Gasanalyse und jeweils eine durch den Rückstrombetrieb

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■■· bewirkte Reinigung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Gasanalysen erfolgen.

10. Anordnung nach einem oder beiden der Ansprüche 8 und 9, gekennzeichnet durch die Yerwandung einer elektrostatischen Abtrennvorrichtung (31) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8.

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