DE2139300A1

DE2139300A1 - Method and device for generating charged liquid droplets in an electrostatic precipitator

Info

Publication number: DE2139300A1
Application number: DE19712139300
Authority: DE
Inventors: Ernest Palos Verdes Estates Huverman Marshall Norman Los Angeles Kneve Walter Frederick Palos Verdes Peninsula Lear Charles William Los Ange les.Calif Cohen (VStA)
Original assignee: TRW Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1970-08-05
Filing date: 1971-08-05
Publication date: 1972-02-10
Also published as: FR2101249B1; FR2101249A1

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung geladener Flüssigkeitströpfehen in einem elektrostatischen AbscheiderMethod and device for generating charged liquid droplets in an electrostatic Separator

Die Erfindung befaßt sich ganz allgemein mit Abscheide« Vorrichtungen zur Entfernung von Schmutz, Rauch und anderen Feststoffteilchen sowie von flüssigen Verunreinigungen aus einem Gasstrom. Sie betrifft insbesondere eine neuartige Vorrichtung für einen elektrostatischen Abscheider.The invention is generally concerned with separation " Devices for removing dirt, smoke and other solid particles as well as liquid contaminants a gas stream. In particular, it relates to a novel device for an electrostatic precipitator.

Es sind bereits viele Vorrichtungen zur Entfernung von Staub, Rauch und anderen Feststoffteilchen und flüssigen Schmutzstoffen aus Luftströmen bekannt. Diese Vorrichtungen, die mit Sammler bezeichnet werden, werden in mechanische und elektrostatische Abscheider, Naßwäscher oder Gewebe» filter klassifiziert. Bei der Erfindung handelt es sich um «ine verbesserte Ausführung eines elektrostatischenThere are already many devices for removing dust, smoke and other particulate matter and liquids Known pollutants from air currents. These devices, called collectors, are converted into mechanical and electrostatic precipitators, wet scrubbers or fabric filters. The invention is an improved version of an electrostatic

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Abscheiders·Separator

Der an meisten verbreitete Typ des industriellen Abscheiders ist der Grundtyp des elektrostatischen Abscheiders der Firma Cottrell, der sog. Cottrell-Abscheider, dessen Teilchenentfernungsmechanismus alt einer positiven und manchmal auch negativen Coronaentladung arbeitet, die durch den von dem trocknen Gas durchströmten Raum hindurch stattfindet. Die Teilchen werden in diesem Raum aufgeladen und dann an den Nullpotentialsammelplatten angezogen, wo sie abgelagert und entfernt werden. Dieser Typ des Abscheiders ist normalerweise so ausgelegt, daß er Verschmutzungsteilchen im Bereich von 0,10 bis 10 Mikrometer entfernt, die einen 0hm^fsehen Widerstand von 10 bis 10 Ohm/cm aufweisen.The most common type of industrial separator is the basic type of electrostatic separator from Cottrell, the so-called Cottrell separator, whose particle removal mechanism works as a positive and sometimes negative corona discharge that takes place through the space through which the dry gas flows. The particles are charged in this space and then attracted to the zero potential collection plates, where they are deposited and removed. This type of separator is typically designed to remove contaminant particles in the range of 0.10 to 10 microns that have an ohm ^f resistance of 10 to 10 ohms / cm.

Es wurden nun mehrere konstruktive Änderungen vorgenommen, um den Sammelwirkungsgrad zu verbessern. Eine solche abgeänderte Vorrichtung ist beispielsweise in der USA-Patentschrift 1 958 406 beschrieben, wobei erkannt wird, daß die Erzeugung eines feinen Sprühstrahls aus einen kleinen Durchmesser aufweisenden Tröpfchen erwünscht ist. Diese bekannte Vorrichtung kennzeichnet sich durch einen ringförmigen Leiter oder eine ringförmige Elektrode, die in der Nähe einer Flüssigkeitsaustrittsdüse angeordnet ist. Dieser Leiter wird häufig mit Ausziehplatte bezeichnet. Der Zweck dieser Ausziehplatte besteht darin, den Flüssigkeitströpfchen, die unter hohem Druck aus der Flüssigkeitsdüse ausgestoßen werden, eine hohe Geschwindigkeit zu erteilen.Several design changes have now been made to improve the collection efficiency. Such modified device is described, for example, in US Patent 1 958 406, it being recognized that that the generation of a fine spray from small diameter droplets is desirable is. This known device is characterized by an annular conductor or an annular electrode, which is arranged in the vicinity of a liquid outlet nozzle. This ladder is often referred to as an extension plate. The purpose of this pull-out plate is to give high speed to the liquid droplets ejected from the liquid nozzle under high pressure.

Andere typische bekannte Vorrichtungen dieser Art sind in den USA-Patentschriften 2 357 354 und 2 357 355 beschrieben. Die meisten dieser bekannten Vorrichtungen verwenden ebenfalls eine Aas ziehplatte, die in den Tröpfchen eine Ladung induziert. Ein weiteres Kennzeichen dieser und anderer bekannter Vorrichtungen besteht darin, daß sie aus denOther typical known devices of this type are described in U.S. Patents 2,357,354 and 2,357,355. Most of these known devices also use a carrion draw plate that carries a charge in the droplets induced. Another hallmark of this and others known devices is that they consist of the

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Düsen, die verhältnismäßig große Tröpfchen erzeugen. Flüssigkeit versprühen· Die Benutzung einer Ausziehplatte, mit der den Flüssigkeitströpfchen eine hohe Geschwindigkeit erteilt wird, setzt voraus, daß diese großen Teilchen eine hohe Antriebskraft brauchen, damit sie durch den Gasraum transportiert werden·Nozzles that produce relatively large droplets. Spraying liquid · The use of a pull-out plate that allows the liquid droplets to move at high speed is issued, assumes that these large particles need a high driving force to get them through the gas space be transported·

Die Tatsache, daß die Flüssigkeit unter Druck zugeführt wird, trägt zu einer Begrenzung der Größe bei, bis zu der die Tröpfchen verkleinert werden können·The fact that the liquid is supplied under pressure contributes to a limitation in size, up to which the droplets can be reduced in size

Ein weiteres Merkmal der bekannten Vorricfetimgen, die mit einer Ausziehplatte arbeiten, ist darin zu sehen, daß nach dem Einführen der Tröpfchen mit hoher Geschwindigkeit eine Geschwindigkeitsabnahme erfolgt, wenn die Tröpfchen das Gasmedium durchqueren· Diese Veränderung in der Durchlaufgeschwindigkeit der Tröpfchen führt zu einer Veränderung der Reinigungseigenschaften von einem Gasbereich zum anderen.Another feature of the known Vorricfetimgen, the Working with a pull-out plate can be seen in the fact that after the introduction of the droplets at high speed a decrease in speed occurs as the droplets traverse the gas medium · This change in the speed of the droplets passing through leads to a change the cleaning properties from one gas area to another.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, einen elektrostatischen Abscheider zu schaffen, bei dem die oben angeführten Nachteile nicht auftreten· Bei diesem elektrostatischen Abscheider soll der Druck des zugeführten Strömungsmittels keine bedeutende Rolle bei der Entstehung der flüssigen Tröpfchen bilden. Ferner sollen Mittel zur Erzeugung elektrostatisch aufgeladener Tröpfchen geschaffen werden, ohne daß dazu eine Ausziehplatte notwendig ist.The object of the invention is therefore to provide an electrostatic precipitator in which the above mentioned disadvantages do not occur · With this electrostatic precipitator, the pressure of the supplied fluid should not play a significant role in the formation of the form liquid droplets. Furthermore, means for generating electrostatically charged droplets are to be created without the need for a pull-out plate.

Um die bekannten Konstruktionsprinzipien mit ihren ihnen eigenen Problemen zu meiden, muß erkannt werden, daß eine optimale Abscheiderleistung nur dann erreicht werden kann, wenn der Gasraum mit elektrostatisch hoch aufgeladenen, sehr kleinen Flüssigkeitströpfchen gesättigt ist, die vorzugsweise eine Größe im Bereich zwischen 0,1 und 50 Mikrometer aufweisen, Erfindungsgemäß wird äies© Bedingung auf optimale Weise erfüllt,In order to avoid the known construction principles with their own problems, it must be recognized that an optimal separator performance can only be achieved if the gas space with electrostatic high charged, very small liquid droplets is saturated, which preferably have a size in the range between 0.1 and 50 micrometers, according to the invention aies © Condition fulfilled in an optimal way,

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Die Erfindung schafft also ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bildung elektrostatisch geladener Flüssigkeitströpfchen, die in Qinem elektrostatischen Abscheider verwendbar sind. Gemäß dem Verfahren wird einer Austrage— düse unter einem Druck, der ausreicht, um einen Sprühstrahl zu bilden, Flüssigkeit zugeführt, und dieser Druck wird im folgenden mit Minimaldruck bezeichnet. Des weiteren wird bei dem βrfindungsgemäßen Verfahren zwischen der Austragsdüsenspitze und einer geerdeten oder entgegengesetztThe invention thus provides a method and a Device for the formation of electrostatically charged liquid droplets, the electrostatic precipitator in Qinem are usable. According to the procedure, a discharge nozzle under a pressure sufficient to form a spray, liquid is supplied, and this pressure is applied hereinafter referred to as minimum pressure. Furthermore, in the method according to the invention, between the Discharge nozzle tip and one grounded or opposite

_N geladenen Sammlerplatte, die von der Austragedüse entfernt _N loaded collector plate removed from the discharge nozzle

" angeordnet ist, ein hohes Potential erzeugt. Das elektrostatische Feld, das zwischen der Austragsdüse und der Sammlepplatte vorhanden ist, zieht die Flüsslgkeitströpfchen von der Düse als sehr fein verteilter Sprühstrahl weg· Dieser Sprühstrahl besteht aus hochgeladenen, sehr kleinen Flüssigkeitströpfchen, die von der Sammlerplatte angezogen werden."is arranged, generates a high potential. The electrostatic Field between the discharge nozzle and the collecting plate is present, pulls the liquid droplets away the nozzle as a very finely distributed spray jetThis spray jet consists of highly charged, very small liquid droplets, which are attracted to the collector plate.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist wenigstens eine, jedoch vorzugsweise eine Reihe hohler, nadelähnlicher Austragsdüsen oder ähnlicher Öffnungselemente auf, die in dem Strömungsweg des zu reinigenden Gases angeordnet sind. Ferner ist eine Sammelelektrode vorgesehen, die einen Teil k ä®r Leitungswand bilden kann, welche das Gas zu den Düsen führt. Eine Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, wird den Düsen zugeführt, und zwischen den Düsen und der Sammlerplatte wird ein hohes Spannungspotential erzeugt. Diese Anordnung wirkt dahingehend, daß ein elektrostatisches Feld geschaffen wird, das die Flüssigkeitströpfchen aus den Düsen herauszieht und sie von der Sammlerplatte anziehen läßt.The device according to the invention has at least one, but preferably a number of hollow, needle-like discharge nozzles or similar opening elements which are arranged in the flow path of the gas to be cleaned. In addition, a collecting electrode is provided which can form part of the line wall which guides the gas to the nozzles. A liquid, such as water, is supplied to the nozzles and a high voltage potential is created between the nozzles and the collector plate. This arrangement acts to create an electrostatic field which draws the liquid droplets out of the nozzles and causes them to be attracted to the collector plate.

Die Erfindung wird anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert«, In den Zeichnungen zeigen:The invention is explained in more detail with reference to the embodiment shown in the drawings «, In the drawings show:

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Fig. 1. im Querschnitt ®isa SchauMM ©ia©@ elektro statischem Abscheide sys teias gesaäß <ä©r Fig. 1. in cross-section ®isa SchauMM © ia © @ electrostatic precipitator sys teias buttocks <ä © r

Fig. 2 eine qiaergeselmittsm® f©ilamsieiat eimer der Düsen von Fig. I₉ Fig. 2 shows a qiaergeselmittsm® f © ilamsieiat bucket of the nozzles of Fig. I ₉

Fig₉ 3 ein® persgefetiviseliia T@ila.Bnsi ©fet ®im@r Fig ₉ 3 a® persgefetiviseliia T@ila.Bnsi © fet®im @ r

Anstragsdüse ₉ die siel ie allgemeinen ctareüi gese&litst© ArastrageMfmiasig feQamzeiel eis© gia©rg©ü©liiiittQm© f©il®asi@M ®1β Infeed nozzle ₉ the general ctareüi gese & litst © ArastrageMfmiasig feQamzeiel eis © gia © rg © ü © liiiittQm © f © il®asi @ M ®1β

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liegen, beispielsweise dem Gasstrom entgegengerichtet sind, vie dies aus Fig, 1 hervorgeht. Die Düsen können natürlich mit ihren Achsen auch quer zum Strömungsweg ausgerichtet werden.are, for example, are directed in the opposite direction to the gas flow, as can be seen from FIG. The nozzles can of course with their axes are also aligned transversely to the flow path.

Wie ferner Fig. 1 entnommen werden kann, weist der Abscheider weiter eine Spannungsquelle 20 auf, die an die Reihe Basen l?a bis i?e angeschlossen ist. Bei diesem Ausführungsfeeispiel sind die Düsen sowie das Flussigkeitsverteilerroltr l6 elektrisch leitende Körper, und die Spannungsqisall© ist direkt an das Verteilerrohr angeschlossen« Die obige Konstruktion dient als Abscheidereinheit, die sich in ein Äbseheiäersystem einbauen läßt. Das System muß ferner eine Flüsslgköitequelle 21 aufweisen, die mit dem Flüssigkeit« verteilerrohr durch ein Zufuhrrohr 22 in Verbindung steht.As can also be seen from FIG. 1, the separator also has a voltage source 20 which the series bases l? a to i? e is connected. With this one Example of execution are the nozzles and the liquid distributor roller l6 electrically conductive body, and the voltage qisall © is directly connected to the distribution pipe « The above construction serves as a separator unit, which can be built into an Äbseiäersystem. The system must also have a liquid Köitequelle 21, which with the liquid « manifold through a supply pipe 22 is in communication.

Im Betriebszustand wird eine Waschflüssigkeit, beispielsweise Wasser, aus der Flüssigkeitsquelle 21 durch das Zufuhrr©iar 2S, das Verteilerrohr 16 in jede Düse i?& bis l?e hineiügof^päert» Diese Flüssigkeit wird den Düsen unter einem a«sr@i©li©n«!eii Druck zugeführt mit dem Ziel, allein die in den Strllmimgskanai herrschenden, auf die Viskosität ssurüekziifütaeaäea Kraft© zu überwinden«, Unter diesen Bedingungen wird Sie Flüssigkeit nicht unter Strömungsmittel·» druck ans da® Birnen ausgespritzt, line gewisse Flüssigkeiten menge kasn aus dem Düsen entweichen^ ohne daß dies einen weiteren EiEfIaB Mttte, wenn vorausgesetzt wird, daß ein Sprlif> strahl aus Flüssigkeitströpfchen dadurch nicht erzeugt wirfi_s Die Bilctang vmä das Versprühen der Tröpfchen erfolgt aus-3Cb3L£©ßJLiofe änToh elektrostatische Kräfte. Die Flüssigkeit^«- zufuhr sst©r äies«B Beiiiiigimgeii wird hier bezeichnet als Zufuhr t»6i Minimaldruek*In the operating state, a washing liquid, for example water, is fed from the liquid source 21 through the supply pipe 2S, the distributor pipe 16 into each nozzle 1 to 1 li © n «! eii pressure supplied with the aim of overcoming the viscosity ssurüekziifütaeaäea force © that prevails in the flow control channels«, under these conditions liquid is not sprayed out under fluid pressure to the pears , line certain liquids quantitative kasn from the nozzle to escape ^ without this another EiEfIaB Mttte, if it is assumed that a Sprlif> beam is not generated from liquid droplets characterized _s wirfi the Bilctang vmä the spraying of the droplets is electrostatic in-3Cb3L £ © ßJLiofe änToh forces. The liquid supply sst © räies «B Beiiiiigimgeii is referred to here as supply t» 6i minimum pressure *

¥äfers?2d des Betriebs cles Abscheiders wird zwischen dei¥ äfers? 2d of the operation cles separator is between dei

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Düsen 17a bis IJe und der Sammlerplatte 12 Spannung erzeugt. Die Sammlerplatte 12 kann bei sein. Wenn ein solches Spannungspotential aufgedrückt so wird rund um die Spitzisn der Flüssigkeitsabgabe düse» starkes elektrostatisches P@ld geschaffen, w&ü ©im© ätalieli© elektrostatische Ladung wird der Flüssigkeit i3oa©räalto üqt Austragsdüse induziert. Die elektrostatisch geladene Flüssig= keit am Ende der Austragsdüsen steht mit unter der Einwirloamg einer starken elektrostatischen Kraft, die von des am Düsenspitze herrschenden starken elektrostatischem ursacht wird. Diese elektrostatische Kraft ist bestrebt_s Flüssigkeit aus der Düse herauszuziehen. Wenn die Flüssig-* keit von der Düsenspitze w@gwaiaci©rt_f dann ist dl© Hauptkraft die die Flüssigkeit in Form eines kontinuierlichen Stroms zusammenhält, die Oberflächenspannung der Flüssigkeit, Die elektrostatische Kraft ist absichtlich in bezug auf «ti© Kraft der Oberflächenspannung der Flüssigkeit gr©§ g®raa©fet worden. Die reine Kraftdifferenz bewirkt, daß die Flüssig» keit in kleine Tröpfchen auseinanderfällt. Diese Tröpfchen sind aufgrund durch den sie formenden Mechanismus hoch aufgeladen und klein bemessen· Deswegen besitson die frSpf«= chen ein großes Verhältnis von Ladung zu Mass® im& werden demzufolge aufgrund des zwischen den Düsen und der platte bestehenden elektrischen Feldes @in@r schleunigungskraft ausgesetzte ©1®Nozzles 17a to IJe and the collector plate 12 generated voltage. The collector plate 12 can be at. If such a voltage potential pressed as "strong electrostatic P @ ld is created around the nozzle to Spitzisn the liquid dispensing, w ü © Electrostatic © ätalieli © charge is the liquid i3oa © räalto üqt discharge nozzle induced. The electrostatically charged liquid at the end of the discharge nozzle is under the influence of a strong electrostatic force, which is caused by the strong electrostatic force prevailing at the nozzle tip. This electrostatic force tends to _s draw liquid out of the nozzle. If the liquid w @ gwaiaci © rt _f then the main force that holds the liquid together in the form of a continuous stream is the surface tension of the liquid. The electrostatic force is deliberate in relation to the surface tension of the Liquid has been reduced to a minimum. The pure force difference causes the liquid to fall apart into small droplets. Due to the mechanism that forms them, these droplets are highly charged and small in size. Because of this, the particles have a high charge to mass ratio in the & are consequently exposed to the force of acceleration due to the electric field between the nozzles and the plate © 1®

wirkende Beschleunigungskraft bewirkt, daß diese Tropf©Mem mit hoher Geschwindigkeit durch den Gasstrom MnSiarcli sua der Sammlerplatte gefördert werden.acting acceleration force causes this drip © Mem at high speed through the gas stream MnSiarcli sua the collector plate are promoted.

Bei der Wahl einer speziellen Konstruktion für den hier beschriebenen Abscheider soll nach Mögliolikeit geachtet werden, daß an den nadelförmigen Diisea ©in statisches Feld erzeugt wird, das an der spannung des Gases liegt₀ Es wird ©agen©Hiiii©n₉ da@ ®taWhen choosing a special construction for the separator described here, care should be taken, if possible, that a static field is generated on the needle-shaped diisea ©, which is due to the tension of the gas ₀ It is © agen © Hiiii © n ₉ da @ ®ta

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Spanmragsgradient an den Austrittsdüsen in Bereich zwischen 15 OGO his 30 000 V/cm für die meisten Gasein angemessener Weise ausreicht. Es versteht sich ferner, daß die Sammlerplatte 12 sich auf der Ahstromseite der Düsen befinden muß, so daß Feldkräfte erzeugt werden, die die Reinigungsflüssigkeit aus den Düsen herausziehen· Die Sammlerplatte kann sich auch auf der Ahstromseite der Düsen erstrecken, um diejenigen Tröpfchen anzuziehen, die von dem Gasstrom fortgetragen werden«Chipmragsgradient at the outlet nozzles in the area between 15 OGO to 30,000 V / cm is more reasonable for most gases Way is enough. It will also be understood that the collector plate 12 must be on the downstream side of the nozzles, so that field forces are generated which pull the cleaning fluid out of the nozzles · The collector plate can move extend also on the downstream side of the nozzles to attract those droplets which are carried away by the gas stream «

Die sich bewegenden Tröpfchen können auf von dem Gasstrom transportierte Teilchen auftreffen und mit ihnen kollidieren und diese Teilchen zur Sammlerplatte fegen« Durch die Erzeugung,kleiner, hochgeladener und sich mit großer Geschwindigkeit bewegender Tröpfchen erhöht sich die Eollisionswahrscheinlichkeit der Tröpfchen mit den Teilchen erheblich gegenüber der Wahrscheinlichkeit, die Iiei größeren Flüssigkeitströpfchen besteht, welche sich Bit der gleichen oder einer geringeren Geschwindigkeit bewegen· Andererseits können die geladenen Tröpfchen eine gleiche Ladung in denjenigen Teilchen des Luftstroms induzieren, die sich ganz in der Nähe der Tröpfchen befinden, woraufhin die geladenen Teilchen von der Sammlerplatte angezogen werden.The moving droplets can impinge on and with the particles transported by the gas stream collide and sweep these particles to the collector plate «Through the generation, smaller, more charged and with When the droplets move at high speed, the probability of the droplets colliding with the increases Particles significantly compared to the likelihood of larger liquid droplets forming Bit of the same or a slower speed move · On the other hand, the charged droplets can have a induce the same charge in those particles of the air flow that are very close to the droplets, whereupon the charged particles are attracted to the collector plate.

Die eich bewegenden Flüseigkeitstropfoben entfernen außerdem gewisse Dämpfe, beispielsweise NO₂, NO, SO₂ und NE- aus dem Gasstrom und halten diese Dämpfe entweder in chemisch gebundenem oder im gelösten Zustand zurück« Die Absorptionsgesohwindigkeit der Dämpfe durch die Tröpfchen ist groß, da die Tröpfchengröße klein ist, se daß ein großes Verhältnis von Oberfläche zu Volumen existiert, und ferner weil zwischen den geladenen Tröpfchen und den Dämpfen eine elektrostatische Anziehungskraft wirkt.The moving liquid droplets also remove certain vapors, for example NO ₂ , NO, SO ₂ and NE- from the gas flow and hold back these vapors either in a chemically bound or in a dissolved state is small because there is a large surface area to volume ratio, and also because there is an electrostatic attraction between the charged droplets and the vapors.

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Die Tröpfchen können so beschaffen sein, daß sie an der Sammlerplatte mit einer Geschwindigkeit ankommen, die zur Folge hat, daß die Platte mit versprühter Flüssigkeit überflutet wird. Unter diesen Bedingungen kann die Flüssigkeit dazu gebracht werden, aufgrund der Schwerkraft über die Oberfläche der Sammlerplatte zu strömen und sich außerhalb des Abscheiders anzusammeln, wo sie beseitigt wird. Dies ist erwünscht, um eine Anhäufung des entfernten Materials innerhalb des Abscheiders zu vermeiden, wo es wieder von dem Gasstrom eingefangen und mit dem Gas ausgetragen werden kann, oder auch in den Fällen, in denen das gesammelte Material einen hohen elektrischen Widerstand aufweist und seine Ansammlung auf der Sammlerplatte das elektrostatische Feld innerhalb des Abscheiders ändern kann· Ein kontinuierliches Entfernen der versprühten Flüssigkeit von der Sammlerplatte ist zur Zurückhaltung der absorbierten, schädlichen Dämpfe notwendig.The droplets can be such that they arrive at the collector plate at a speed which has the consequence that the plate is flooded with sprayed liquid. Under these conditions, the Liquid are made to flow over the surface of the collector plate due to gravity and become accumulate outside the separator where it is disposed of. This is desirable in order to avoid an accumulation of the removed material to avoid inside the separator, where it can be captured again by the gas flow and discharged with the gas can, or in those cases in which the collected material has a high electrical resistance and its accumulation on the collector plate the electrostatic field can change inside the separator · A continuous removal of the sprayed liquid from the collector plate is necessary to contain the absorbed, harmful vapors.

Da die Tröpfchen klein sind, eine hohe elektrostatische Ladung aufweisen und mit großer Geschwindigkeit wandern, ist ihre Verweilzeit in dem Gasstrom kurz· Dadurch wird die von den Tröpfchen, die in den Gasstrom eintreten können, herrührende Dampfmenge verringert« Auf diese Weise wird der Gasstrom nicht mit der Reinigungsflüssigkeit gesättigt.Since the droplets are small, have a high electrostatic charge and travel at great speed, their residence time in the gas flow is short.This means that the droplets that can enter the gas flow The resulting amount of steam is reduced. In this way, the gas flow is not saturated with the cleaning liquid.

In Fig« 2 ist ein Teil einer der Austragsdüsen 17a von Fig. 1 dargestellt. Es erscheint wichtig, eine Austragsdüse zu schaffen₉ die an der Austragespitze 23 eine verhältnismäßig dünne Wand aufweist. Dies kann durch Verwendung von hohlen, nadelähnlichen Düsen in Art von InjektionskanUlen erreicht werden, die sehr dünne Wände haben· Alternativ dazu kann die Wandung der Düse abgeschrägt werden, so daß eine soharfkantige Ausstrittsspitze entsteht, wie sie aus Fig. 2 ersichtlich ist·In FIG. 2, part of one of the discharge nozzles 17a of FIG. 1 is shown. It appears important to create a discharge nozzle ₉ which has a relatively thin wall at the discharge tip 23. This can be achieved by using hollow, needle-like nozzles in the manner of injection cannulas, which have very thin walls.

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In Fig. 3 ist eine längliche Düse dargestellt, in der sich bei 24 eine geschlitzte öffnung befindet. Das Austragsende der geschlitzten Düse kann in ähnlicher Weise abgeschrägt sein, ι!« eine scharfkantige öffnung zu schaffen, an der ein starkes elektrisches Feld erzeugt wird«In Fig. 3, an elongated nozzle is shown in which at 24 there is a slotted opening. The discharge end of the slotted nozzle can be beveled in a similar manner be, ι! «to create a sharp-edged opening at which a strong electric field is generated "

Die Düsen können auch ringförmig sein und Öffnungen haben, wie dies in der Querschnittsansicht von Fig. 4 gezeigt ist· Bei 26 ist ein ringförmiger Strömungekanal zu sehen und bei 27 eine abgeschrägte Außenwand· Die Innenwand des Durchgangs erstreckt sich vorzugsweise über den äußeren Rand des Durohgangs hinaus· Bei dieser Konstruktion bildet die Flüssigkeit eine Hülle, aus der die Tröpfchen herausgezogen werden«The nozzles can also be ring-shaped and have openings, as shown in the cross-sectional view of Fig. 4. An annular flow channel can be seen at 26 and at 27 a beveled outer wall · the inner wall of the passage preferably extends over the outer one Edge of the Durohgang · With this construction, the liquid forms a shell from which the droplets are drawn out «

Der im obigen beschriebene Abscheider wurde erfolgreich getestet, wobei eine Reihe aus sechs nadeiförmigen Austragedüsen mit einem Innendurchmesser von 0,38 mm und einem Außendurchmesser von 0,69 mm in einem Leitungsrohr installiert wurde, dessen Querschnittsfläche 110,8 cm betrug· Destilliertes Wasser wurde unter einem Überdruck von 50 mm Wassersäule zugeführt, und es wurde ein Spannungspotential von 15 000 V aufrechterhalten· Unter diesen Bedingungen entströmte jeder Düse eine Flüssigkeitsmenge von annähernd 0,3 g/min· Die Bildung von extrem kleinen Flüssigkeitsteilchen oder Flüssigkeitströpfchen wurde beobachtet, wobei die Größe im Bereich von 50 Mikrometer oder kleiner geschätzt wurde·The separator described above has been successfully tested with a row of six needle-shaped discharge nozzles with an inner diameter of 0.38 mm and an outer diameter of 0.69 mm installed in a conduit whose cross-sectional area was 110.8 cm · Distilled water was under a pressure of 50 mm of water column and a voltage potential of 15,000 V was maintained. Under these conditions, each leaked Nozzle an amount of liquid of approximately 0.3 g / min · The formation of extremely small liquid particles or liquid droplets was observed, the size being in the range Estimated to be 50 microns or less

Mit Hilfe des im obigen beschriebenen Verfahrens und der zu seiner Durchführung verwendeten Verrichtung gelingt es, kleinere und stärker aufgeladene Flussigkeitströpfchen mit Hilfe des stärkeren elektrostatischen Feldes zu erzeugen, das in der Nachbarschaft der Austragsdüsen-Spitzenelektrode vorhanden ist· Kleine, hoohgeladene Tröpfchen bewegen sich in einem elektrostatischen Feld mit höherer GeschwindigkeitWith the help of the method described above and the operation used to carry it out, it succeeds it, smaller and more highly charged liquid droplets with the help of the stronger electrostatic field in the vicinity of the discharge nozzle tip electrode is present · Small, highly charged droplets move at higher speeds in an electrostatic field

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als größere Tröpfchen b©i einer geringeren Ladungsdiehte« Die Kollisbnswahrscheinlichkeit zwischen den Tröpfchen und· den Feststoffteilchen des verschmutzten Gases erhöht sich mit wachsender Tropfengeschwindigkeit und abnehmender Tropfengröße· Dazu kommt, daß ein Tröpfchen mit hoher Ladungsdichte eine Corona aussendet₉ wenn es wie fe©isi Prozeß der Verdampfung Masse verliert«, Di® ®mitti®rt© Corona trägt dazu hei, die zu entfernenden Teilehen aufzu= laden, wodurch sie zur Sammlerplatte feingespült werden«, Ein Abscheider, der nach den obigen Vorschriften geTsatst ist, zeichnet sich durch erheblich höhere 6asstr©iagascbwlsadigk©it®ia aus und erfordert eine kürzere Abscheidungszon® als ein herkömmlicher Abscheider, wodurch sich die Abmessungen d@s Abscheiders erheblich verringern» Weraa als W&setofliissigkeit Wasser verwendet wird, so fcerbegsert öas di© B©laöraBgseig©H«= schäften von Materialien geringer Leitfähigkeit„ so öaß Teilchen mit niedrigem Olua⁸sehen Widerstand l®i©Iater werden» Das hier beschriebeae Vorffaiirei sondere zur Entfernung v©n Teilcfeen ia Mil£r©Ea©t@rgri®e s©wi© von Teilchen mit einem hohen Widerstand, die beid® rait bekannten Absch©ideverfahr©n sehr schwer entfsnat werden können·than larger droplets © b i a lower Ladungsdiehte "The Kollisbnswahrscheinlichkeit between the droplets and · the solid particles of the polluted gas increases with increasing droplet velocity and decreasing drop size · Add to this that a droplet with high charge density, a corona emitting ₉ when as fe © isi The process of evaporation loses mass «, Di® ®mitti®rt © Corona helps to charge the parts to be removed, whereby they are finely flushed to the collector plate higher 6asstr © iagascbwlsadigk © it®ia and requires a shorter separation zone® than a conventional separator, which significantly reduces the dimensions of the separator transactions of low conductivity materials "so öaß particles of low Olua ⁸ see resistance l®i © Iater who the »The pre-affair described here special for the removal of partial fairies ia Mil £ r © Ea © t @ rgri®es © wi © from particles with a high resistance, which are very difficult to remove with the known separation processes ·

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Claims

PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS

i· Verfahren zur Erzeugung geladener Tröpfchen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Flüssigkeit unter einea geringen Druck einer Flussigkeitsaustragsdüse zugeführt wird, und daß zwischen der Düse und einer Saanlerplatte eine hohe Spannung angelegt wird, tut in der in der Düse befindlichen Flüssigkeit eine Ladung zu induzieren,um gleichzeitig eine Reihe von Tröpfchen aus der Düse herauszuziehen, die elektrisch w geladen sind, wodurch die Tröpfchen von der Saaalerplatte angezogen werden«i · A method for generating charged droplets, characterized in that a liquid is fed to a liquid discharge nozzle under a low pressure, and that a high voltage is applied between the nozzle and a Saanler plate, induces a charge in the liquid located in the nozzle, to extract a series of droplets from the nozzle at the same time, which are electrically charged w, whereby the droplets are attracted to the Saaalerplatte "

2· Vorrichtung zur Durchführung des Verfdrens nach Anspruch I₉ gekennzeichnet durch wenigstens eine eine elektrisch leitende Flüssigkeit austragende Düse, der die Flüssigkeit zuführbar ist, eine elektrische Samlerplatte (l2)₉ die in der Nähe dieser Düse angeordnet ist, so daß ein zwischen der Düse und der SaaBlerplatte geschaffenes elektrisches Potential Flüssigkeitströpfchen aus der Düse herauszieht, die eine elektrische Ladung tragen, welche von der Düse in ihnen induziert worden ist.2 · Device for carrying out the Verdrens according to claim I ₉ characterized by at least one electrically conductive liquid discharging nozzle to which the liquid can be fed, an electrical sampler plate (12) ₉ which is arranged in the vicinity of this nozzle so that a between the nozzle and electrical potential created by the SaaBlerplatte draws liquid droplets from the nozzle which carry an electrical charge which has been induced in them by the nozzle.

3· Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine3 · Device according to claim 2, characterized by a Spannungsquelle (20), die an die Düse (l7a-17e) und die SaMilerplatte (12) angeschlossen ist, um zwischen diesen Teilen ein elektrisches Potential zu erzeugen·Voltage source (20) connected to the nozzle (l7a-17e) and the SaMilerplatte (12) is connected to between these Share to create an electrical potential

4· Vorrichtung nach Anspruch 3»dadurch gekennzeichnet, daß die erzeugte Spannung an der Düse (l7a-17e) einen Spannungsgradienten bildet, der der Corona-Durchschlagspannung äquivalent ist«4 · Device according to claim 3 »characterized in that that the voltage generated at the nozzle (17a-17e) forms a voltage gradient that is the corona breakdown voltage is equivalent «

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5o Vorrichtung nach Ansprach 3, dadurch gekennzeichnet, daS die aufgedrückte Spannung und die Nähe der Saaalerplatte (12) zur Düse (±7a-i7e) einen Spannungsgradienten an der Düse ±u Bereich von 15000 his 30000 V/cm erzeugt· -5o device according to spoke 3, characterized in that the applied voltage and the proximity of the Saaaler plate (12) to the nozzle (± 7a-i7e) generates a voltage gradient at the nozzle ± u range from 15,000 to 30,000 V / cm

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Flüssigkeitsquelle (2l), die an die Düse (l7a-i7·) angeschlossen iet, um die Düse alt unter einesi sehr geringen Druck stehender Flüssigkeit zu versorgen*6. Apparatus according to claim 2, characterized by a Liquid source (2l), which is connected to the nozzle (l7a-i7 ·), in order to reduce the nozzle to a very low level To supply pressurized liquid *

7· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Savnlerplatte (i2) sich durch eine im wesentlichen planare Oberfläche kennzeichnet, die parallel zur Flüssigkeiten Austragsachse der Düse liegt.7. Device according to claim 1, characterized in that that the Savnler plate (i2) is characterized by a substantially planar surface that is parallel to the liquid The discharge axis of the nozzle lies.

8· Vorrichtung nach Anspruch 2₉ dadurch gekennzeichnet, daß die Sammlerplatte (12) sich durch eine im wesentlichen rohrförHige Gestalt kennzeichnet, deren Achse etwa parallel zur Flüssigkeitsaustragsachse der Düse (l7a-17e) liegt, und daß die Austragedüse innerhalb des StrSmungspfades angeordnet ist, der von der rohrförmigen Saulerplatte (12) begrenzt wird·8. Device according to claim 2 _9, characterized in that the collector plate (12) is characterized by an essentially tubular shape, the axis of which is approximately parallel to the liquid discharge axis of the nozzle (17a-17e), and that the discharge nozzle is arranged within the flow path, which is limited by the tubular column plate (12)

9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (l7a) eine scharfkantige Austrittsöffnung aufweist.9. Apparatus according to claim 2, characterized in that that the nozzle (l7a) has a sharp-edged outlet opening.

10» Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Düse einen kreisrunden Querschnitt hat.10 »Device according to claim 9» characterized in that that the nozzle has a circular cross-section.

11· Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse einen Bechteckquersohnitt hat·11 · Device according to claim 9, characterized in that that the nozzle has a Bechteckquersohnitt

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12* Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Du·β einen ringförmigen Querschnitt hat·12 * device according to claim 9 »characterized in that that the Du β has an annular cross section

13· Verrichtung nach Anspruoh 2, Terwendet als elektrostatischer Abscheider zur Entfernung Ten Teilchen aus eine* Gas, gekennzeichnet durch mehrere Austragsdüsen (I7a-i7·) für elektrisch leitende Flüssigkeit, denen diese Flüssigkeit zuführbar ist, wobei die elektrische Saaalerplatte (12) in der Nähe dieser Düsen so angeordnet ist, d*ß zwischen den Düsen und der Samlerplatte ein elektrisches Potential erzeugbar ist, dal Flüssigkeitstropfen aus den Düsen herauszieht, die sich durch eine elektrische Ladung kennzeichnen, die durch die Düsen induziert worden ist, und wobei zu den Düsen (I7a-17e) eine Eintrittsrohrleitung (lO) gehört, alt der das teilchenbeladene Gas in Richtung auf die Düsen lenkbar ist·13 · Performed according to claim 2, used as an electrostatic separator to remove ten particles from a * Gas, characterized by several discharge nozzles (I7a-i7) for electrically conductive liquid to which this liquid can be fed, the electric Saaalerplatte (12) in is arranged in the vicinity of these nozzles so that an electrical potential can be generated between the nozzles and the samler plate, so that liquid droplets, which are characterized by an electrical charge, are drawn out of the nozzles, which has been induced by the nozzles, and where the nozzles (I7a-17e) include an inlet pipeline (10), old which the particle-laden gas can be directed towards the nozzles

lh. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Austrittsrohrleitung (13), die zu den Düsen(l7a-17e) gehört und dazu dient, das Gas von den Düsen wegzulenken* lh. Device according to claim 13, characterized by an outlet pipe (13) which belongs to the nozzles (l7a-17e) and serves to direct the gas away from the nozzles *

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