DE2158461A1 - Verfahren zum filtern von staub- oder rauchgasen und filter zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zum filtern von staub- oder rauchgasen und filter zur durchfuehrung des verfahrens

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DE2158461A1
DE2158461A1 DE2158461A DE2158461A DE2158461A1 DE 2158461 A1 DE2158461 A1 DE 2158461A1 DE 2158461 A DE2158461 A DE 2158461A DE 2158461 A DE2158461 A DE 2158461A DE 2158461 A1 DE2158461 A1 DE 2158461A1
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    • B01D46/04—Cleaning filters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
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    • B01D46/42—Auxiliary equipment or operation thereof
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

DR. HUGO WILCKEN · DIPL.-ING. THOMAS WILCKEN
Anmelder: Firma Heinrich lühr VDI Staubtechnik, 496 Stadthagen, Enzer Straße 26
Verfahren zum Filtern von Staub- oder Rauchgasen und Filter zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Filtern von sehr feine Staubteilchen enthaltenden Staub- oder Rauchgasen in Taschen- oder Schlauchfiltern unter Anwendung einer Agglo-, meration von Staubteilen und auf ein Taschen- oder Schlauchfilter zur Durchführung des Verfahrens, bei dem die Filterflächen periodisch im Gegenstrom zum Staubgas durch Reingas und gegebenenfalls zusätzlich durch Rüttelung abgereinigt werden und der sich von den Filterflächen lösende Staub in einen unteren Staubsammelraum absinkt.
Die Funktion bekannter Taschen- oder Schlauchfilter der vorerwähnten Art ist unbefriedigend, wenn Staubgase oder Rauchgase z.B. aus Schmelzöfen, Elektroöfen, Konvertern oder dgl. abzureinigen sind, deren Staubteilgrößen im Bereich von 1/^m bis unter 0,1/^m liegt, da sich dann auf den Filterflächen durch die hohe Oberflächenadhäsion solcher Stäube eine dichte oder nahezu homogene Staubschicht haftend absetzt, die sich weder durch Reingas im Gegenstrom zum Staubgas noch durch Rüttelung soweit abreinigen
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309823/0455
■- 2-
läßt, daß sich ausreichend vorteilhafte Betriebsergebnisse, einstellen.
Es ist daher für Gewebefilter schon vorgeschlagen worden, etc. Feinstaub bzw. Primärstaub vor dem Eintritt des Staubgases oder Rauchgases in das Filter zu agglomerieren, d.h. die feinsten PrimärStaubteilchen miteinander in Kontakt.zu bringen und sie ;zu gröberen Staubteilchen zusammenzuballen. Hierzu hat man vorigeschlagen, das Zusammenballen durch elektrische, einen hohen Aufwand erfordernde Aufladung zu erzielen oder dadurch, daß die
!Gasleitung vor dem Filter stark verlängert wird, um dadurch die jWahrscheinlichkeit des Staubteilchenkontaktes zu erhöhen, aber lange Rohrleitungen sind zu umfangreich und kostspielig. Eine Agglomerierung durch Ultraschall hat sich als zu unzuverlässig erwiesen und erfordern einen zu hohen Energieaufwand.
Man ist daher zur Agglomerierung von feinsten Stäuben mit anschließender Abscheidung durch ein Schlauchfilter (deutsche .
Patentschrift 896 753) schon so vorgegangen, daß man dem Fein- !staub enthaltenden Staubgas einen gröberen Fremdstaub zugeführt hat, um zu erreichen, daß sich die Feinstaubteilchen an die Grobstaubteile anlagern und damit durch das Gewebefilter, abgeschieden werden. Weiter ist man auch schon nach der deutschen-■■ Offenlegungsschrift 1 407 940 so vorgegangen, daß das Staubgas nacheinander mehrere Zyklone durchströmt, wobei zunächst die gröberen Staubteile ausgeschieden und dann abgenommen werden, während man der Staubgas strömung vor dem letzten Zyklon, in dem
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309823/04SS
die im Gasstrom verbleibenden Feinstäube von sich aus nicht mehr auszuscheiden sind, Grobstaub aus einem der vorgeschalteten Zyklone zusetzt, um im letzten Zyklon eine Agglomerierung zu erreichen. Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß damit eine FeinstStaubfilterung noch nicht möglich ist, da die Wahrscheinlichkeit der Kontakte zwischen Feinststaub und Grobstaub zu gering -sind, so daß man gezwungen war, solchen Zyklonen Gewebefilter nachzuschalten, was jedoch wieder zu den erwähnten hohen Strömungswiderständen und zum Ausfall des Filters führt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, die Entstaubung ;von Staubgasen oder Rauchgasen mit feinsten Staubteilchen (Primärstaub) in der Größenordnung von Bruchteilen eines/^m ausschließlich durch Taschen- oder Schlauchfilter durchzuführen, ohne daß der.Filterbetrieb durch Ansteigen des Strömungswiderstandes gestört wird.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei dem eingangs erwähnten Verfahren dadurch gelöst, daß je nach Eigenschaften des Feinst-'staubes (Primärstaub) eine im Filter ausgefilterte Staubmenge entsprechend einem vielfachen, etwa in der Größenordnung dem 2 brs" lÖOfachen Staubanteil der pro Zeiteinheit ankommenden, im zu-filternden Gas enthaltenen Primärstaubmenge dem abzureinigenden Staubgas vor dem Filter im Kreislauf ständig zugeführt wird und dem Filter eine anfallende Staubmenge entnommen wird, die der Menge des im abzureinigenden Staubgas enthaltenen Primer staubes pro Zeiteinheit entspricht.
BAD ORIGINAL 309 82 3 /CH S5
Damit wird der Primärstaub des zu filternden Staub- oder Rauchgases in ständig bis zu einem Maximum stärker werdender.Vergrößerung agglomeriert, indem er viele Male, z.B. 2. bis lOOmal dem Filter wieder zugeführt wird, so daß die Wahrscheinlichkeit für die Eontakte der feinsten Staubteilchen mit den im Filter angefallenen bereits agglomerierten Staubteilen in der Rohrleitung zum Filter, im Staubgasraum des Filters und an den Filterflächen außerordentlich hoch ist, wobei die Agglomerierung sich nur bis zu einer bestimmten maximalen Größe, die von der Staubart abhängt, fortsetzt, denn die agglomerierten Staubteile zerfallen bei Übergrößen wieder durch Reibung und in der Gasströmung. In jedem Fall setzen sich ständig agglomerierte Staub-" teile auf den Filterflächen ab, die gewissermaßen ein Vorfilter j für den Feinststaub- bilden, der auch hier an den Filterflächen
j mit den gröberen Staubteilen agglomeriert und ohne weiteres durch ! Reingas bzw. auch durch zusätzliches Rütteln von den Filter-
flächen gelöst wird und absinkt, wobei aus dem Filter immer
^
j nur so viel agglomerierter Staub abgenommen wird, wie das joro ! "
S Zeiteinheit zugeführte Staub- oder Rauchgas feinste Staubmengen ! enthält, während das vielfache dieser Staubmenge im Kreislauf ' verbleibt.
Zu Beginn des Filtervorganges, d.h. bei noch völlig sauberen ' Filterflächen ist die gegenüber der im Staubgas pro ZeJ teinheit ankommenden Feinststaubmenge erwähnte vielfache Kenge an agglomerierten Staub noch nicht vorhanden. Es kann dann der Beginn des Filtervorganges auf verschiedene Weise eingeleitet werden.
BAD ORIGtNAL 309823/O Λ5Β urinal
_. 5 — '
Nach der einen Art wird so vorgegangen, daß zu Beginn der Filterung die im Filter anfallende Staubmenge dem abzureinigenden Staubgas vor dem Filter so lange insgesamt dem Filter im Kreis- ; lauf wieder zugeführt wird, bis""je nach Art des Feinststaubes der 2 bis lOüfache Staubanteil des im Staubgas pro Zeiteinheit ! enthaltenen Feinststaubanteiles erreicht ist, worauf dann unter ; Beibehaltung dieses Kreislaufes eine Staubmenge ausgetragen wird,, die der Menge des im abzureinigenden Staubgas enthaltenen Feinst-: staubes pro Zeiteinheit entspricht.
Nach einer weiteren Art kann so vorgegangen werden, daß zu Beginn: der Filterung dem Filter eine aus dem Feinststaub des abzureinigenden Staubgases agglomerierte Feinststaubmenge entsprechend dem 2 bis TOOfachen der pro Zeiteinheit zugeführten, im abzureinigenden Staubgas enthaltenen Feinststaubmenge zugeführt wird.
Schließlich kann man auch so vorgehen, daß zu Beginn der Filterung dem Filter eine mit dem Feinststaub des abzureinigenden Staubgases agglomerierende Fremdstaubmenge zugeführt wird, die der 2 bis lOOfachen Menge des Feinststaubes entspricht, der im abzureinigenden, pro Zeiteinheit dem Filter zugeführten Staubgase enthalten ist.
Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung wird ein übliches Taschen- oder Schlauchfilter verwendet, bei dem die Filterflächen periodisch im Gegenstrom zum Staubgas durch Reingas und gegebenenfalls zusätzlich oder ausschließlich durch
-C-.309823/0485 BAD ORIGINAL
Rüttelung abgereinigt werden und der sich von den Filterflächen, _ lösende Staub in einen unteren Staubsammelraum absinkt, und welches sich dadurch kennzeichnet, daß im Staubsammelraum des Filters unter dem Förderende einer Förderschnecke oder dg-1. ein den anfallenden, von den Filterflächen gelösten Staub fallend aufnehmender Behälter angeordnet ist, aus dem der Staub ständig im Kreislauf über einen Mengenregler der in den Filter mündenden Förderleitung für das abzureinigende Staubgas zugeführt wird und ! daß die aus dem Behälter über die im Kreislauf dem Filter zuzu-ίführende Staubmenge hinaus anfallende Staubmenge, die denl· Staubmengengehalt des pro Zeiteinheit dem Filter zuzuführenden, abzureinigenden Staubgases entspricht, aus dem Staubsammelraum ausgetragen wird., -
j Damit ist es möglich, übliche Taschen- oder Schlauchfilter durch
j geringfügige Ergänzungen so zu gestalten, daß sie in der Lage j sind, feinste Staubteilchen enthaltende Staub- oder Rauchgase
völlig abzureinigen, ohne daß irgendwelche Schwierigkeiten beim Filtern auftreten.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der anliegenden Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. T ein Schema eines Taschenfilters mit den Merkmalen der Erfindung,
Fig. 2 einen Teilschnitt durch eine Filtertasche. ~ 7 "
3ÜS823/O45S
Für das Filtern von Feinststaub (Primärεtaub) enthaltenden ' Staub- oder Rauchgasen wird ein übliches Taschenfilter 1 verwendet, in welchem der Staubgasraum mit den von außen nach innen' mit Staubgas beaufschlagten, parallelen Filtertaschen durch eine Schlitzwand vom Reingasraum getrennt ist. Unter den Filtertaschen b4findet sich ein Sammelraum für den von den Filterflächen durch Reihgas im Gegenstrom zum Staubgas gegebenenfalls durch zusätzliches Rütteln gelösten Staub, in welchem eine von einem Motor 2 angetriebene Austragschnecke 3 gelagert ist. Das den Feinststaub in der'Größenordnung eines Bruchteiles eines/^m enthaltende Staubgas, z.B. aus einem Schmelzofen, Elektroofen oder dgl. wird über eine Rohrleitung 4 dem Staubgasraum zugeführt und das
gefilterte saubere Gas wird aus dem Reingasraum durch ein Gebläse 5 entnommen und abgeblasen. ■ '
Gemäß der Erfindung ist nun am einen Tasclienfilterende unterhalb des Endes der Förderschnecke 3 ein oben offener Behälter- 6 angeschlossen, dem der im Staubsammelraum anfallende Staub durch die Schnecke 3 fallend zugeführt wird. Dieser Behälter 3 ist am Unterende mit einem Auslauf und einem den Staubauslauf festlegen- ( den Mengenregler 7, z.B. einem Zellenrad versehen. Die durch den Mengenregler 7 aus dem Behälter 6 entnommene festgelegte Staubmenge wird der Staubgasleitung 4 z.B-r über eine Falleitung 8, einen mechanischen Förderer oder auch pneumatisch ständig im Kreislauf wieder zugeführt wird, so daß in der I1Eitung 4, im Staubgasraum des Filters 1 und an den Filterflächen a der Filtertaschen der feinste Primärstaub des zu filternden Staubgases oder Rauch-
309823/CUSS
BAD
-Q-
gases mit dem.Staub der aus dein Behälter G ständig entnommenen Staubgasmenge agglomeriert. Für den Betrieb des Filters ist es erforderlich, daß dem Behälter 6 eine agglomerierte Staubmenge ; zugeführt ist, die mindestens je nach Feinststaubart einem vielfachen, z.B.dem 2 bis lOOfachen der Primärstaubmenge des
j pro Zeiteinheit dem Filter zuzuführenden, zu filternden Staubgases entspricht.
Diese im StaubsammeIraum des Filters 1 anfallende, durch die Schnecke 3 dem Behälter 6 zugeführte agglomerierte Stäubgasmenge kann zu Beginn des Filterbetriebes in der einleitend 'erwähnten Weise erreicht werden und muß ständig mit dem sich an den Staub dieser Menge agglomerierenden Feinststaub durch "die FiItertaschen abgeschieden und von den Filtertaschen gelöst werden, so daß er ; nach Absinken durch die Schnecke wieder in den Behälter 6 gelangt und wieder dem Staubgas in der leitung 4 zugeführt wird. Der agglomerierte Staub setzt sich vor .allen Dingen auch auf den Flächen a der Filtertaschen (Fig.2) gewissermaßen als Vorfilter
ab, und auch an diesen Staub agglomerieren die feinsten Primär-ί
! staubteile.
', Die Schnecke 3 ist nun im Fall des Ausführungsbeispieles über j den Behälter 6 hinaus verlängert und endet oberhalb einer Ent-
; nähme 9 mit Zellenrad 10 oder dgl. Hat sich der Behälter 6 mit ' agglomeriertem Staub gefüllt und wird ihm die erwähnte einge-• regelte Staubmenge ständig im Kreislauf entnommen, so wird eine Staubmenge, die der Primärstaubmenge des pro Zeiteinheit zuge-
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3 0 9 8 2 3 /04 5 5 BAD ORISfNiAL
führten Staubgases entspricht, automatisch durch die Schnecke 3 der Entnahme 9 und dem Zellenrad 10 zugeführt und aus dem Filter1 abgenommen. Es kann auch so vorgegangen werden, daß die Staub- ; ■menge die der Primärstaubmenge des pro Zeiteinheit zugeführten Staubgases entspricht, dem Oberteil des Behälters 6 durch eine, andere Schnecke oder sonstige Abnahmevorrichtungen entnommen iwird, wobei aber im Behälter 6 die erwähnte vielfache Menge | ! an agglomerierten Staub ständig vorhanden ist und im Kreislauf !
i ■■■'.!
! abgenommen wird. ;
Ändert sich die Menge des Primärstaubes im pro Zeiteinheit abzureinigenden Staubgas und wird z.B. geringer, so wird automatisch aus dem Kreislauf über die Abnahme 9,10 eine entsprechende geringere Staubmenge aus dem Filter herausgenommen.
In einem Fall aus der Praxis fällt aus einer Schmelzofenanlage eine Staubgasmenge von 600 000 m /st an und isx abzureinigen. Dieses Staubgas hat 1g/m enthalten und demnach fallen pro Stunde 600 kg dieses Feinsstaubes an. In der Praxis hat sich I gezeigt, daß dann für die Agglomerierung des Feinststaubes dem i Staubsammelraum des Taschenfilters bzw. der Staubgasförderleitungf 'vor dem Filter eine bis zu 10Ofache Menge agglomerierten Staubes, d.h. 60 to pro Stunde entnommen und im Kreislauf umgewälzt werden muß. Andererseits wird dem Staubsammelraum pro Stunde durch die Förderschnecke 3 und die Abnahme 9,10 eine Staubmenge von 600 kg entnommen.
- 10 -
. BAD ORIGINAL 309 8 2 3/04 S S
2158481
Obwohl die Staubbeladung der zu reinigenden Ofenabgase durch die Rückführung des Staubes wesentlich erhöht, normalerweise extrem vervielfacht wird, können die Filter in vielen Fällen kleiner als bisher gebaut werden, weil das Verhalten des schwierigen Primärfeinstaubes bei der Abscheidung durch das neue Verfahren vorteilhaft verändert wird.
309823/0455

Claims (1)

  1. PATENTANWÄLTE O i ET Q / C Λ
    DR. HUGO WILCKEN · DIPL.-INGi THOMAS WILCKEN
    D - 24 LÜBECK, BREITE STRASSE S2-54
    24, Nov. 197t
    Dr.¥./Al.
    Anmelder: Firma Heinrich I/ühr VDI Staubtechnik,.496 Stadthagen, Enzer Straße 26
    Patentansprüche
    t /
    fTi Verfahren zum Filtern von sehr feine Staubteilchen enthaltenden Staub- oder Rauchgasen in Taschen- oder Schlauchfiltern unter Anwendung einer Agglomeration der Staubteileφ dadurch gekennzeich- I net, daß je nach Eigenschaften des Feinststaubes (Primärstaubes) eine im Filter ausgefilterte Staubmenge entsprechend einem viel-, fachen, etwa in der Größenordnung dem 2 bi;$- lOOfachen Staubanteil der pro Zeiteinheit ankommenden, im zu fiiternden Gas enthaltenen Feinstaubmenge dem abzureinigenden Staubgap vor dem Filter im Kreislauf ständig zugeführt wird und dem Filter eine anfallende Staubmenge entnommen wird, die der Menge des im ab zur einigenden Staubgas enthaltenen Feinststaubes pro Zeiteinheit entspricht«
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu Beginn des Filtervorganges die im Filter anfallende Staubmenge dem abzureinigenden Staubgas vor dem Filter so lange insgesamt dem Filter im Kreislauf wieder zugeführt wird bis je nach Art des Feinststaubes der 2 bis 10Ofache Staubanteil des im Staubgas pro Zeiteinheit enthaltenen Feinsstaubanteiles erreicht ist, worauf dann unter Beibehaltung des Kreislaufes eine Staubmenge
    -. 2. —
    30982 3/04 5 5
    β Übe* (0451) 75888, Prlvoti Dr. H. Wilcken, Curau (04505) 210 . Dipl.-Ing, Th. Wllcken, Lübeck (0451) 251 59 ' Bank. Commerzbank A. G., FiI. LObeck, Kto.-Nr. 39 0187 Postscheck: Hamburg 1381 19
    BAD ORlGiNAL'
    ausgetragen wird, die der Menge des im abzureinigenden Staubgas enthaltenen Feinststaubes pro Zeiteinheit entspricht.
    3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu Beginn der Filterung dem Filter eine aus dem Feinststaub des abzureinigenden Staubgases agglomerierte Feinststaubmenge entsprechend dem 2 bis lOOfachen der pro Zeiteinheit zugeführten,
    |im abzureinigenden Staubgas enthaltenen Fe inst staubmenge, zuge^.' : führt wird.
    4. Terfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu Beginn der Filterung dem Filter eine mit dem Feinststaub des abzu- j reinigenden Staubgases agglomerierende Fremdstaubmenge zugeführt j wird, die der 2 bis lOOfachen Menge des Feinststaubes entspricht,' der im abzureinigenden pro Zeiteinheit dem Filter zugeführten ; Staubgases enthalten ist.
    J5. Taschen- oder Schlauchfilter zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4* bei dem Filterflächen periodisch im Gegenstrom zum Staubgas durch Reingas und gegebenenfalls oder allein zusätzlich durch Rüttelung abgereinigt werden und der sich von den Filterflächen lösende Staub in einen unteren Staubsammelraum absinkt, dadurch gekennzeichnet, daß im Staub-' sammelraum des Filters (1) unter dem Förderende öiner Förderschnecke (3) oder dgl. ein den anfallenden, von den Filterflächen gelösten Staub fallend aufnehmender Behälter (6) angeordnet ist, aus dem der Staub ständig im Kreislauf über einen Mengenregler (7)
    BAD 309823/045S
    der in den Filter mündenden Förderleitung (4) für das abzureinigende Staubgas zugeführt wird und daß die aus dem Behälter (6) über die im Kreislauf dem Filter zuzuführende Staubmenge hinaus . anfallende Staubmenge, die dem Staubmengengehalt des pro Zeiteln-f heit dem Filter zuzuführenden, abzureinigenden Staubgases entspricht, aus dem Staubsammelraum über eine Abnahme (9,10) ausge- : tragen wird. ' ;
    6. Taschen- oder Schlauchfilter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mengenregler, z.B* eine Zellenradschleuse (7) so eingestellt ist, daß dem Behälter (6) pro Zeiteinheit eine Staubgasmenge im Kreislauf entnommen wird, die einem vielfachen, etwa in der Größenordnung dem 2 bis lOOfachen Staubanteil des pro Zeiteinheit dem Filter (1) zuzuführenden, abzureinigenden ι
    Staubgases entspricht. j
    BAD ORIGINAL
    309823/0455
    , * -♦ Leerseite
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