DE2139719C3 - Wet scrubber for separating solid, volatile and gaseous components from exhaust gases or exhaust air - Google Patents

Wet scrubber for separating solid, volatile and gaseous components from exhaust gases or exhaust air

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DE2139719C3 DE19712139719 DE2139719A DE2139719C3 DE 2139719 C3 DE2139719 C3 DE 2139719C3 DE 19712139719 DE19712139719 DE 19712139719 DE 2139719 A DE2139719 A DE 2139719A DE 2139719 C3 DE2139719 C3 DE 2139719C3
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    • B05B1/3426Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet with channels emerging substantially tangentially in the swirl chamber the channels emerging in the swirl chamber perpendicularly to the outlet axis

Description

Die Erfindung betrifft einen Naß-Wascher zum Abscheiden fester, flüchtiger und gasförmiger Bestand' teile aus Abgasen oder Abluft, bestehend aus einer Durchströmkammer, in der die Abgase mit der Waschflüssigkeit in Berührung gebracht werden, indem mehrere in der Strömungsrichtung der Abgase hintereinanderliegende Flachstrahldüsen in der Durchströmkammer den Durchgangsquerschnitt ausfüllende Wasserschleier erzeugen, die vorwiegend quer zur Hauptströmungsrichtung der Abgase gerichtet auf die gegenüberliegende Seite der Durchströmkammer auftreffen, nach Patent 16 71 393.The invention relates to a wet washer for Separation of solid, volatile and gaseous components from exhaust gases or exhaust air, consisting of a Through-flow chamber in which the exhaust gases are brought into contact with the washing liquid by several flat jet nozzles one behind the other in the flow direction of the exhaust gases in the flow-through chamber create a veil of water that fills the cross-section of the passage and is predominantly transverse to the main flow direction the exhaust gases hit the opposite side of the flow-through chamber, according to patent 16 71 393.

Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art besteht die Schwierigkeit, die Waschflüssigkeit über eine ausreichende Zeitspanne mit den Abgasen oder Abluftmengen in Kontakt zu bringen, um sowohl beide Abgase auf eine Temperatur herunterzukühlen, bei der das Ausfüllen bestimmter flüchtiger Bestandteile überhaupt erst eintreten kann und um die Absorption der auszuscheidenden Bestandteile zu ermöglichen. Bekannte Vorrichtungen löseii diese Aufgabe nur unvollkommen, da bei diesen nur eine sehr kurzzeitige Berührung der AbgaseIn known devices of this type there is the difficulty of the washing liquid over a sufficient Time to bring both exhaust gases into contact with the exhaust gases or amounts of exhaust air to cool down a temperature at which the filling of certain volatile components in the first place can occur and to enable the absorption of the components to be excreted. Known devices solve this task only imperfectly, since with these only a very brief contact with the exhaust gases

ίο oder Abluftmengen mit der Waschflüssigkeit stattfindet.ίο or amounts of exhaust air taking place with the washing liquid.

Bei der Anordnung nach dem Hauptpatent ist daherIn the arrangement according to the main patent is therefore

vorgesehen, daß jede als Flachstrahldüse ausgebildete Strahldüse zur Veränderung des Winkels, unter dem der Wasserschleier auf die Wand der Durchströmkammer antrifft, drehverstellbar angeordnet ist.provided that each jet nozzle designed as a flat jet nozzle to change the angle at which the Water veil meets the wall of the flow-through chamber, is arranged rotatably.

Diese Vorrichtung bringt bereits einen guten Iangzeitigen Kontakt mit den Abgasen, führt jedoch noch nicht zu einer restlosen und vollständigen Absorption der auszuscheidenden Bestandteile.This device already brings a good long-term contact with the exhaust gases, but leads does not yet lead to a complete and complete absorption of the components to be eliminated.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, den Naß-Wascher nach dem Hauptpatent weiter so zu verbessern, daß eine möglichst vollständige Absorption der auszuscheidenden Bestandteile erreicht und die Kontaktzeit der Waschflüssigkeit mit den Abgasen weiter vergrößert wird.The invention is accordingly based on the object of continuing the wet washer according to the main patent to improve that the complete absorption of the components to be excreted is achieved and the Contact time of the scrubbing liquid with the exhaust gases is further increased.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede Strahldüsen einen Wasserkegel mit einem Öffnungswinkel von wenigstens 90° erzeugt, wobei der Wasserkegel gegen die Strömungsrichtung der Abgase gerichtet istThis object is achieved in that each jet nozzle has a water cone with a Generated opening angle of at least 90 °, the water cone against the flow direction of the exhaust gases is directed

Mit dieser Anordnung wird erreicht, daß die Abgase durch Kontakt mit dem WasserkegeK der ihrer Strömungsrichtung entgegenwirkt, umgelenkt und damit im Winkel gegen ihre Strömungsrichtung zu der Innenwandung der Durchströmkammer hingeführt werden. Hierbei treten in den Abgasen durch die Umlenkung bedingte Turbulenzen auf, durch welche die Kontaktzeit mit dem Wasserschleier erheblich vergrößert und außerdem die Abkühlung heißer Abgase im Bereich der durch die Abgase zunächst beaufschlagten Strahldüsen erheblich gefördert wird. Die auszuscheidenden Bestandteile werden zusammen mit dem gegen die Strömungsrichtung der Abgase wirkenden Wasserschleier gegen die Innenwandung der Durchströmkammer geführt, wo sie beispielsweise bei senkrecht stehender Durchströmkammer nach unten, also entgegen der Strömungsrichtung der Abgase an deren Innenwandung abfließen können.
In besonders vorteilhafter Weise wird der Wasserkegel dadurch erzeugt, daß die Strahldüsen als Dralldüsen ausgebildet sind, die aus einem Hohlkörper mit sich kontinuierlich verkleinerndem horizontalen Innenquerschnitt bestehen, bei welchem eine zentrale Austrittsöffnung für den Wasserstrahl im Bereich des kleinsten Querschnittes und eine tangentiale Zuleitung im Bereich des größten Querschnittes vorgesehen ist. Mit derartigen Dralldüsen wird der der Dralldüse durch die Zuleitung zugeführte Wasserstrahl in eine kreisende Bewegung versetzt und gleichzeitig durch die kontinuierliche Querschnittsverringerung immer stärker beschleunigt, so daß er kreisend und mit hoher Geschwindigkeit aus der Austrittsöffnung austritt. Er bildet dort mithin einen sich sehr rasch drehenden Wasserkegel, dessen Einzelelemente sich mit hoher
With this arrangement it is achieved that the exhaust gases counteract their flow direction through contact with the water cone, deflect them and thus lead them at an angle against their flow direction to the inner wall of the throughflow chamber. Turbulence caused by the deflection occurs in the exhaust gases, which considerably increases the contact time with the water curtain and also significantly promotes the cooling of hot exhaust gases in the area of the jet nozzles initially acted upon by the exhaust gases. The components to be separated out are guided against the inner wall of the flow chamber together with the water veil acting against the flow direction of the exhaust gases, where they can flow downwards, for example, against the flow direction of the exhaust gases on the inner wall when the flow chamber is vertical.
In a particularly advantageous manner, the water cone is generated in that the jet nozzles are designed as swirl nozzles, which consist of a hollow body with a continuously decreasing horizontal inner cross-section, in which a central outlet opening for the water jet in the area of the smallest cross-section and a tangential supply line in the area of the largest cross-section is provided. With such swirl nozzles, the water jet fed to the swirl nozzle through the supply line is set in a circular motion and at the same time accelerated more and more by the continuous reduction in cross-section, so that it exits the outlet opening in a circular manner and at high speed. There it forms a very rapidly rotating water cone, the individual elements of which move at a higher rate

ft5 Geschwindigkeit bewegen. Auf diese Weise ist die Umlenkung der Abgase an einem so gebildeten Wasserkegel und damit das Ausfüllen der auszuscheidenden Bestandteile mit Sicherheit gewährleistet. ft 5 speed move. In this way, the deflection of the exhaust gases at a cone of water formed in this way and thus the filling of the components to be eliminated is guaranteed with certainty.

In vorteilhafter Weise ist hierbei der Innenraum der Pralldüse als geschlossene Halbkugelschale ausgebildet, in deren Punkt größten Abstands zur Grundfläche sich die Austrittsöffnung für den Wasserstrahl befindetIn this case, the interior is advantageously the Impact nozzle designed as a closed hemispherical shell, at the point of which the greatest distance to the base area is the outlet opening for the water jet is located

Zweckmäßigerweise ist die gemeinsame Zuleitung zu den hintereinander angeordneten Strahldüsen im Bereich der Wandung der Durchströmkammer angeordnet, wobei die Strahldüsen über kurze Zweigleitungen an die Zuleitung angeschlossen und achsoiittig zur Durchströmkammer angeordnet sind.The common feed line to the jet nozzles arranged one behind the other is expediently in the Arranged in the area of the wall of the flow-through chamber, the jet nozzles via short branch lines are connected to the supply line and arranged axially to the flow chamber.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment in the drawing.

F i g. 1 zeigt im Schnitt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Naß-Waschers. F i g. 1 shows, in section, a schematic representation of an embodiment of the wet washer according to the invention.

F i g. 2 ist der Schnitt H-II nach F i g. 1.F i g. 2 is the section H-II according to FIG. 1.

F i g. 3 zeigt im Schnitt eine der Dralldüsen.F i g. 3 shows one of the swirl nozzles in section.

F i g. 4 ist der Schnitt IV-IV nach F i g. 3.F i g. 4 is section IV-IV according to FIG. 3.

In F i g. 1 ist im Schnitt eine senkrecht stehende hohlzylindrische Durchströmkammer 1 dargestellt, in welcher achsmittig übereinander mehrere als Dralldüsen ausgebildete Strahldüsen 2 angeordnet si<d. Die Strahldüsen 2 sind mit Zweigleitungen 3 versehen, weiche an eine gemeinsame Zuleitung 4 angeschlossen sind. Der Zuleitung 4 kann mittels einer Pumpe 5 aus einem Becken 6 das notwendige Reinigungswasser zugeführt werden, wobei das Becken 6 durch einen Filter 7 von einem Klärbecken 8 getrennt ist, dem über einen Trichter 9 und eine Abflußleitung 10 die auszuscheidenden Bestandteile zugeführt werden.In Fig. 1, a vertical hollow cylindrical flow chamber 1 is shown in section, in which are centered on each other as swirl nozzles trained jet nozzles 2 arranged si <d. The jet nozzles 2 are provided with branch lines 3, soft are connected to a common supply line 4. The supply line 4 can be made by means of a pump 5 a basin 6 the necessary cleaning water are supplied, the basin 6 by a Filter 7 is separated from a clarifier 8, which via a funnel 9 and a drain line 10 the Components to be eliminated are supplied.

Die Abgase werden der Durchströmkammer 1 von unten über eine Leitung 11 in Richtung des Pfeiles 12 zugeführt und in Richtung des Pfeiles 13 nach oben umgelenkt. Aus den Dralldüsen 2 tritt jeweils ein Wasserkegel 14 aus, der aus schnellrotierenden scharfen Wasserstrahlen besteht und einen Öffnungswinkel von wenigstens 90° hat Dieser Wasserkegel ist gegen die Strömungsrichtung der Abgase nach unten gerichtetThe exhaust gases enter the flow-through chamber 1 from below via a line 11 in the direction of the arrow 12 fed and deflected in the direction of arrow 13 upwards. From the swirl nozzles 2 occurs in each case Water cone 14, which consists of rapidly rotating sharp water jets and an opening angle of at least 90 ° This water cone is directed downwards against the flow direction of the exhaust gases

Die äußeren Enden des Wasserkegels 14 treffen auf die Innenwandung in der Durchströmkammer 1 auf, so daß die auszufällenden Bestandteile auf der Innenseite des Wasserkegels 14 den Wandungen la der Durchströmkammer 1 zugeführt und gegen die Strömungsrichtung der Abgase in Richtung der Pfeile 15 nach unten geführt werden und damit in das Klärbecken 8 gelangen.The outer ends of the water cone 14 hit the inner wall in the flow-through chamber 1, see above that the components to be precipitated on the inside of the water cone 14, the walls la of the flow-through chamber 1 and against the direction of flow of the exhaust gases in the direction of arrows 15 after are guided down and thus get into the clarifier 8.

Fig.2 ist der Schnitt H-II nach Fig. 1 und läßt im Querschnitt die Lage der Zuleitung 4 sowie der Zweigleitung 3 im Anschluß an die Düse 2 erkennen. Die Pfeile 16 verdeutlichen die rotierenden Wasserstrahlen und die durch die Rotation bedingte Umlenkung der Wasserstrahlen 16, während die Pfeile 17 die Rotoationsrichtung angeben.Fig.2 is the section H-II of FIG. 1 and leaves in Recognize the cross-section of the position of the supply line 4 and the branch line 3 following the nozzle 2. the Arrows 16 illustrate the rotating water jets and the deflection of the caused by the rotation Water jets 16, while the arrows 17 indicate the direction of rotation.

Fig.3 zeigt im Schnitt eine der Dralldüsen 2, die als geschlossene Halbkugelschale ausgebildet sind, so daß sie einen kontinuierlich sich verkleinerden horizontalen3 shows in section one of the swirl nozzles 2, which as closed hemispherical shell are formed, so that they have a continuously decreasing horizontal

in Innenquerschnitt haben. Eine zentrale Austrittsöffnung 18 für die Wasserstrahlen 16 befindet sich im Bereich des kleinsten Querschnittes, also im Punkt größten Abstandes zur Grundfläche 19 des Innenraumes der Dralldüse 2. Wie mit 20 angedeutet, wird das durch die tangential in die Düse 2 einmündende Zweigleitung 3 zugeführte Wasser zunächst in Rotation versetzt und dann infolge des sich kontinuierlich verringernden Querschnittes immer stärker beschleunigt, so daß die Wasserstrahlen 16 mit hoher Geschwindigkeit aus der Austrittsöffnung 18 austreten und dort den sich rasch drehenden Wasserkegel bilden.have in internal cross-section. A central outlet 18 for the water jets 16 is located in the area of the smallest cross section, that is to say in the largest point Distance to the base 19 of the interior of the swirl nozzle 2. As indicated by 20, this is through the Tangentially into the nozzle 2 opening branch line 3 supplied water initially set in rotation and then accelerated more and more as a result of the continuously decreasing cross-section, so that the Water jets 16 emerge at high speed from the outlet opening 18 and there the rapidly Form a rotating cone of water.

Fig.4 ist der Schnitt IV-IV nach Fig.3 und läßt insbesondere die tangentiale Einmündung der Zweigleitung 3 zu den Düsen 2 sowie die Anfangsströmungs.ich-Fig.4 is the section IV-IV according to Fig.3 and leaves in particular the tangential confluence of the branch line 3 to the nozzles 2 and the initial flow.

2ί tung 21 des zugeführten Wassers erkennen.2ί device 21 of the supplied water can be recognized.

Eine besonders vollständige Ausscheidung der aus den Gasen zu entfernenden Bestandteile kann dadurch erreicht werden, daß das zu reinigende Gas in die Durchströmkammer 1 nach F i g. 1 tangential eingeführt wird und somit eine Rotationsbewegung entsprechend dem Pfeil 13 in F i g. 1 in der Durchströmkammer 1 ausführt, wobei diese Rotationsbewegung bei kreisförmigem Querschnitt der Durchströmkammer begünstigt wird.A particularly complete elimination of the constituents to be removed from the gases can thereby be achieved that the gas to be cleaned in the flow chamber 1 according to F i g. 1 introduced tangentially and thus a rotational movement according to arrow 13 in FIG. 1 in the flow-through chamber 1 executes, this rotational movement favored with a circular cross-section of the flow-through chamber will.

Besonders vorteilhaft isv es hierbei, wenn die Drehrichtung des eintretenden Abgases mit der Drehrichtung der aus den Düsen 2 austretenden Wasserstrahlen übereinstimmt, da hierdurch ein besonders inniger langzeitiger Kontakt zwischen dem Abgas und dem Wasser herbeigeführt wird. Unabhängig davon ist es allerdings möglich, auch dem Abgas eine Drehrichtung entgegengesetzt der Drehrichtung der Wasserstrahlen zu geben, wodurch Turbulenzen in dem Abgas und den Wasserstrahlen entstehen, was für bestimmte Ausscheidungsbedingungen vorteilhaft sein kann.It is particularly advantageous here if the direction of rotation of the entering exhaust gas coincides with the The direction of rotation of the water jets emerging from the nozzles 2 coincides, as this creates a special intimate long-term contact between the exhaust gas and the water is brought about. Independently of However, it is also possible for the exhaust gas to rotate in a direction opposite to that of the To give water jets, creating turbulence in the exhaust gas and the water jets, what for certain elimination conditions can be beneficial.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (6)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Naß-Wascher zum Abscheiden fester, flüchtiger und gasförmiger Bestandteile aus Abgasen, bestehend aus einer Durchströmkammer, in der die Abgase mit der Waschflüssigkeit in Berührung gebracht werden, indem mehrere in der Strömungsrichtung der Abgase hintereinanderliegende Flachstrahldüsen in der Durchströmkammer den Durchgangsquerschnitt ausfüllende Wasserschleier erzeugen, die vorwiegend quer zur Hauptströmungsrichtung der Abgase gerichtet auf die gegenüberliegende Seite der Durchströmkammer auftreffen, nach Patent 16 71 393, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahldüsen (2) einen Wasserkegel (14) mit einem öffnungswinkel von wenigstens 90° erzeugen, wobei der Wasserkegel (14) gegen die Strömungsrichtung (13) der Abgase gerichtet ist. 1. Wet scrubber for separating solid, volatile and gaseous components from exhaust gases, consisting of a flow-through chamber in which the Exhaust gases are brought into contact with the scrubbing liquid by several flat jet nozzles arranged one behind the other in the direction of flow of the exhaust gases create a water curtain filling the cross-section of the passage in the flow-through chamber, the predominantly transverse to the main flow direction of the exhaust gases directed towards the opposite Meet the side of the flow-through chamber, according to Patent 16 71 393, characterized in that that the jet nozzles (2) produce a water cone (14) with an opening angle of at least 90 °, wherein the water cone (14) is directed against the flow direction (13) of the exhaust gases. 2. Naß-Wascher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahldüsen (2) als Dralldüsen ausgebildet sind, die aus einem Hohlkörper mit sich kontinuierlich verkleinerndem horizontalen Innenquerschnitt bestehen, bei welchen eine zentrale Austriffsöffnung (18) für die Wasserstrahlen (16) im Bereich des kleinsten Querschnittes und eine tangentiale Zuleitung (3) im Bereich des größten Querschnittes vorgesehen ist.2. wet washer according to claim 1, characterized characterized in that the jet nozzles (2) are designed as swirl nozzles, which consist of a hollow body with consistently decreasing horizontal internal cross-section, in which a central Outlet opening (18) for the water jets (16) in the area of the smallest cross section and one tangential supply line (3) is provided in the area of the largest cross section. 3. Naß-Wascher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum der Dralldüse (2) als geschlossene Halbkugelschale ausgebildet ist, in deren Punkl größten Abstandes zur Grundfläche (19) sich die Austrittsöffnung (18) für die Wasserstrahlen (16) befindet.3. wet washer according to claim 2, characterized in that the interior of the swirl nozzle (2) is designed as a closed hemispherical shell, in the point of which it is the greatest distance from the base (19) the outlet opening (18) for the water jets (16) is located. 4. Naß-Wascher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeici.net, daß die gemeinsame Zuleitung (4) zu den Strahldüsen (2) im Bereich der Wandung (ladder Durchströmkammer (1) angeordnet ist und die Strahldüsen (2) über kurze Zweigleitungen (3) an die Zuleitung (4) angeschlossen und achsmittig zur Durchströmkammer (1) angeordnet sind.4. wet washer according to one of the preceding claims, characterized gekennzeici.net that the common Feed line (4) to the jet nozzles (2) in the area of the wall (ladder through-flow chamber (1) is arranged and the jet nozzles (2) over short Branch lines (3) connected to the supply line (4) and in the center of the axis to the throughflow chamber (1) are arranged. 5. Naß-Wascher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einströmleitung (11) für die Abgase in die Durchströmkammer (1) tangential zum Querschnitt der Durchströmkammer (1) gerichtet ist.5. Wet washer according to one of the preceding claims, characterized in that the inflow line (11) for the exhaust gases in the flow-through chamber (1) tangential to the cross-section of the flow-through chamber (1) is directed. 6. Naß-Wascher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehrichtung (13) der Abgase mit der Drehrichtung (17) der aus den Dralldüsen (2) austretenden Wasserstrahlen (16) übereinstimmt.6. wet washer according to claim 5, characterized in that the direction of rotation (13) of the Exhaust gases with the direction of rotation (17) of the water jets (16) emerging from the swirl nozzles (2) matches.
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