DE2215025B2 - Taschenfilter - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Taschenfilter nach

dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bekannte Taschenfilter der im Oberbegriff des Anspruches 1 erwähnten Art (DE-OS 19 29 312) arbeiten einwandfrei, solange Staubgase abzureinigen sind, deren Staub verhältnismäßig grobkörnig ist bzw. deren Staub eine nur geringe Oberflächenadhäsion aufweist, womit sich die an den Flächen der Filtertaschen absetzende Staubschicht durch Gegenstromspülung und/oder Rüttelung verhältnismäßig leu.ht lösen läßt, so daß der Staub sodann nach unten absinken und abgefördert werden kann.

Sobald aber solche bekannten Taschenfilter mit Staubgasen beschickt werden, die äußerst feinen Staub enthalten, dessen Teilchen daher durch das Verhältnis von Durchmesser zur Masse eine hohe Oberflächenadhäsion oder auch klebende Eigenschaft aufweisen, setzen sich die Poren der Filtertaschenflächen sehr schnell mit solchem Feinststaub zu. Die Feinststaubteilchen haften dabei so fest in und an den Filterflächen, daß sie nicht mehr durch Gegenstromspülung abzureinigen sind, so daß der Filterwiderstand schon in kürzester Zeit so stark ansteigt, daß das Filter nicht mehr einwandfrei arbeiten bzw. auf einen Bruchteil seiner Leistung absinkt

Um dieses Verstopfen der Filterflächen und den damit verbundenen starken Leistungsabfall des Filters zu vermeiden, ist n?qh einem älteren Vorschlag nach der DE-PS 21 113 062 so vorgegangen worden, daß eine Teilmenge des im Filter abgeschiedenen Staubgutes nach der Abreinigung der Filtertaschenflächen aus dem Staubsammelraum dem in das Filtergehäuse einströmenden Staubgas wieder zugeführt wird. Dadurch trifft der Feinststaub des zu entstaubenden Staubgases mit einer beliebig groß zu wählenden, agglomerierten, dem Filter zu entnehmenden und dem Staubgas im Kreislauf wieder zuzusetzender Staubmenge zusammen und kann sich dadurch mit größter Wahrscheinlichkeit an die agglomerierten Staubteile anlagern, so daß sich auf den Filterflächen eine Schicht aus agglomeriertem Staub bildet, die ein gasdurchlässiges Vorfilter bildet und durch die Agglomeration mittels Gegenstromspülung leicht von den Filterflächen gelöst werden kann. Da nun unter Umständen viele Tonnen Staub im Kreislauf in das Filter zurückgeführt werden müssen, führt das Ausschleusen des Staubes aus dem Filter und die Rückführung in das Filter zu erheblichen Schwierigkeiten und leicht zu einem Verstopfen der Staubgasleitung.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein Taschenfilter für die Abreinigung von Rauchgasen und Staubgasen mit Feinststaubgehalt so auszubilden, daß eine periodische Abreinigung der Filtertaschen ohne Verstopfungen der Filterflächen und ohne wesentliche Erhöhung des Filterwiderstandes durch Agglomeration des Feinststaubes unter Belassung von großen Staubmengen im Filter möglich ist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch das Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst.

Im Gegensatz zu allen bekannten Schlauch- oder Taschenfiltern wird also nach der Erfindung im Filtergehäuse eine sehr große Staubmenge bewußt zurückgehalten, so daß diese bereits agglomerierten Teilchen sich mit dem Feinststaub aus dem ankommenden Staubgas ständig weiter agglomerieren, bis ihre Größe und ihr Gewicht nicht mehr durch den von unten nach oben strömenden Staubgasstrom mitgerissen werden, sondern diese agglomerierten Teilchen durch den Schleier des Staubgases hindurch nach unten absinken. Die Zufuhr des Staubgases in das Filter erfolgt

dabei oberhalb der Austragvorrichtung mit einer nach oben gerichteten Geschwindigkeit, die größer ist als die Absinkgeschwindigkeit des bei der Taschenabreinigung gelösten Staubes, so daß der niedersinkende Staub, der von den Filtertaschen nacheinander durch Gegenstromspülung gelöst wird, vom Gasstrom sofort wieder erfaßt und den jeweils benachbarten Filtertaschen wieder zugeführt wird, und zwar erfolgt diese Rückführung innerhalb des Filtergehäuses so lange, bis der Staubgasstrom mit Staub gesättigt ist, so daß erst dann der überschüssige agglomerierte Staub durch den Gasstromschleier nach unten absinken und abgenommen werden kann. Diese Sättigung des ankommenden Staubgases mit agglomeriertem Staub tritt automatisch ein und hängt von der Geschwindigkeit des zu den Filtertaschen strömenden Staubgases und der Art des Staubes ab.

Durch die Lösung nach der Erfindung befindet sich also nach bestimmter Anlaufzeit auf den Flächen der Filtertaschen eine Schicht aus agglomeriertem Feinstaub, der für das Staubgas ein Vorfiltsr bildet und an den sich die Feinststaubteilchen des Staubgases zur weiteren Agglomeration ansetzen. Diese gewissermaßen grobkörnige Staubschicht läßt sich leicht durch Gegenstromspülung von den Filterflächen lösen und durch die Agglomeration wird ein Verstopfen der Filterflächenporen ausgeschaltet, wobei die agglomerierte Staubschicht auch dazu führt, daß der Filterwiderstand bis zur erforderlichen periodischen Abreinigung der Filtertaschen nur wenig ansteigt, so daß eine im wesentlichen konstant bleibende Filterleistung des Taschenfilters erreicht wird.

Abschließend wird angeführt, daß es aus der US-PS 35 03 184 bekannt ist, ein abzureißendes Ofengas einem Filtergehäuse im Bereich der unteren Staubsammeleinrichtung zuzuführen. Dort wird der untere Bereich des Staubsammelrumpfes in Längsrichtung von einem staubförmigen Additivmaterial durchflossen. Das Ofenabgas wird von unten nach oben durch diesen Additivmaterialstrom hindurch geleitet. Die verhältnismäßig groben Additivpartikel dienen zur Adsorption von im Ofenabgas enthaltenden Schadgasen. Bei der Durchströmung der fließenden Additivschicht werden vom Ofengas Partikel mit zu den Filterelementen geführt, dort zurückgehalten und mit Hilfe einer Abreinigungsvorrichtung in den Staubsammelrumpf und damit in den fließenden Additivstrom zurückgeführt.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von schematisch dargestellten Taschenfiltern der Zeichnung erläutert. Die Fig. 1, 3 und 5 zeigt lotrechte Längsschnitte durch drei verschiedene Taschenfilterbeispiele der Erfindung und die rechts daneben stehenden F i g. 2,4 und 6 zeigt Querschnitte nach den Linien 11-11, IVl V und VI-VI djr Fig. 1,3 und 5.

Nach den drei Beispielen der Zeichnung ist das Gehäuse 1 eines Taschenfilters in üblicher Weise durch eine Schlitzwand 11 in einen die angedeuteten, an der Schlitzwand befestigten Filtertaschen 12 aufnehmenden Entstaubungsraum 13 mit unterem längs verlaufendem Staubsammeltrichter 14 und einen Reingasraum 15 unterteilt, aus welch letzterem das Reingas mittels eines im Filter einen ,Unterdruck erzeugenden Ventilators über den Anschluß 16 abgenommen und ins Freie geblasen wird. Die Filtertaschen 12 werden in bekannter Weise durch eine im Reingasraum hin- und herwandernde Spülgasdüse nacheinander im Gegenstromprinzip und/oder durch Rüttelung von anhaftendem Staub abgereinigt, wobei der gelöste Staub nach unten in den Staubsammeltrichter 14 absinkt.

Nach dem Beispiel Fig. t und 2 ist nun zur Lösung der erwähnten Aufgabe der Erfindung so vorgegangen, daß die Zufuhr 4 des abzureinigenden Staubgases oder Rauchgases in den Oberteil des Gehäuses 1 mündet, aber von dort die Filtertaschen 12 nicht beaufschlagen kann, da diese durch eine waagerechte Zwischenplatte 17 abgedeckt sind. Das Staubgas strömt dann am Ende

ίο des Filters zwischen der letzten Filtertasche und der zugekehrten Gehäusestirnwand in Richtung der Pfeile nach unten und wird dann in der Geschwindigkeit dadurch erhöht, daß es eine gewissermaßen als Düse wirkende Durchbrechung 18 einer Querwand 19 des Trichters 14 durchströmt und mit dieser Geschwindigkeit in den Trichterraum 14 unterhalb der Filtertaschen 12 eintritt und darauf die Filtertaschen von außen nach innen zur Filterung durchströmt und dann in den Reingasraum 15 zum Abblasen ins Freie eintritt.

Die Filtertaschenflächen müssen, um eine gleichbleibende Filterleistung zu erreichen, p<-.\ iodisch z. B. in der vorerwähnten Weise abgereinigt werden, so daß der sich von den Filterflächen lösende Staub nach unten absinkt.

Die Strömungsgeschwindigkeit des unter den Filtertascheir. 12 eintretenden Staubgases ist nun so zu wählen, daß sie größer ist als die Sinkgeschwindigkeit des gelösten Staubes, so daß dieser Staub von dem abzureinigenden Staubgas mitgerissen und gemeinsam

jo mit dem Staubgas die Filtertaschen erneut beaufschlagt. Diese sich wiederholende Rückführung des agglomerierenden Staubes erfolgt so häufig, daß in jedem Fall eine Agglomeration des Feinstaubes eintritt. Sie kann auch nur so lange und so häufig erfolgen, bis die

J5 Staubgasströmung nicht mehr als Träger für den niedersinkenden Staub benutzbar ist, das heißt, der überschüssige Staub sinkt in jedem Fall ab und wird durch eine Förderschnecke 3 oder ein anderes Förderorgan der Abnahme 9 zugeführt, aus der er durch ein Zellenrad 10 abgenommen wird. Dieses Zellenrad 10 wird in der Drehzahl so eingestellt, daß dem Filter laufend eine Siaubmenge entnommen wird, die der Staubmenge entspricht, die im pro Zeiteinheit ankommenden Staubgas enthalten ist.

Nach dem Beispiel F i g. 3 und 4 wird das abzureinigende Staubgas unmittelbar in den Staubsammeltrichter 14 des Filters eingeleitet, und zwar aus einer Staubsammelleitung 4 über einen Anschluß 20, der als abgeflachter Kanal 21 im Höhenbereich einer unteren

Μ Förderschnecke 3 mündet und sich über einen günstig gewählten Längenteil des Staubsammeltrichters erstreckt. Auch in diesem Fall reißt die Staubgasströmur.g den bei der Abreinigung der Filtertaschen niedersinkenden ljzw. abgesunkenen Staub mit, und dieser Staub wird wieder mehrfach bzw. viele Male zu den Filterflächen zurückgeführt, und es wird durch die Schnecke 3 und die Abnahme 9 mit dem regelbaren Zellenrad 10 schließlich dem Filter laufend eine Staubmenge entnommen, die der Staubmenge entspricht, die im pro Zeiteinheit ankommenden Staubgas enthalten ist. Die Wirkung des Taschenfilters ist im übrigen die gleiche, wie zur F i g. 1 und 2 beschrieben wurde.

Auch bei dem Taschenfilter nach dem Beispiel F i g. 5 und 6 wird die gleiche Wirkung erzielt, denn auch dort erfolgt die Zufuhr des Staubgases im Unterteil des Staubsammeltrichters 14 mittels einer langabgeflachten Mündung 21 eines an eine Sammelleitung 4 angeschlos-

senen Kanals 20 mit ständiger Rückführung einer absinkend anfallenden Staubmenge zu den Filtertaschen, die ein vielfaches der Staubmenge beträgt, die im pro Zeiteinheit ankommenden Staubgas enthalten ist, so daß damit eine Agglomeration des Feinstaubes erfolgt. In diesem Fall ist jedoch davon ausgegangen, daß der anfallende Staub verschleißfördernde Eigenschaften aufweist, so daß die Förderschnecke gefährdet sein würde. Es ist daher an Stelle einer Schnecke im Abstand vom Boden 22 des S;aubsammeltrichters 14 ein längs zu >° einer Abnahme 9 mit regelbarem Zellenrad 10 verlaufender, luftdurchlässiger Zwischenboden 23 aus einem porösem Material vorgesehen, und dem Raum zwischen dem Trichterboden 22 und dem Zwischenboden 23 wird mittels eines Gebläses 24 Luft an mehreren ^|r> Stellen verteilt zugeführt, so daß oberhalb des Zwischenbodens 23 gleichsam eine Luftförderrinne bzw. ein Wirbelbett entsteht, durch welches diejenige

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Ls ist verständlich, daß durch die Ausführungen nach der Erfindung sehr große, für die Agglomeration des Feinstaubes eines Rauch- oder Staubgases erforderliche Staubmengen ständig den Filterflächen der Filtertaschen ohne jegliche Schwierigkeit innerhalb des Filtergehäuses auf besonders einfache Weise wieder zugeführt werden können, wobei diese Staubmenge je nach Art des Feinstaubes und des Feinstaubgehaltes im Staubgas entsprechend dem Hauptpatent das zwei- bis hundertfache der Staubmenge betragen kann, die im pro Zeiteinheit ankommenden Staubgas enthalten ist. Dabei enisiehi auch im Füie-rgcl'iäuse cine liärkere Wirbeibiidung, die die Agglomeration begünstigt, abgesehen davon, daß nunmehr dichtende Vorrichtungen zum Ausschleusen großer .Staubmengen aus dem Filter mit einer Zufuhr zur Staubgasleitung vermieden werden, die zu Verstopfungen Anlaß geben können.

Schließlich ist es durch die Erfindung möglich, übliche, auch schon im Betrieb befindliche Taschenfilter schnell

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Agglomeration erforderliche Staubrückführung zu den Filterflächen erfolgen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche;

1. Taschenfilter, bei dem das Filtergehäuse durch eine lotrechte Schlitzwand in einen die von außen nach innen mit Rauchgas oder Feinststaub enthaltendem Staubgas beaufschlagten Filtertaschen aufnehmenden Entstaubungsraum mit unterem längsverlaufenden Staubsammeltrichter und Austragvorrichtung und einen Reingasraum unterteilt ist, und bei dem die Filtertaschen periodisch nacheinander ι ο durch eine im Reingasraum hin- und herbewegbare Spülluftdüse durch Gegenstromspülung abgereinigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr des abzureißenden Staubgases oberhalb der Austragvorrichtung in den Staubsammeltrichter '5 (14) des Filtergehäuses (1) derart vorgesehen ist, daß der sich jeweils bei der aufeinanderfolgenden Abreinigung der Filtertaschen (12) von ihnen lösende und absinkende Staub von dem mit einer Strömungsgeschwindigkeit oberhalb der Fallgeschwindigkiit des Staubes ankommenden abzureinigenden Staubgas bis zu seiner Sättigung mit Staub den jeweils benachbarten Filtertaschen wieder zugeführt wird und daß im Staubsammeltrichter (14) ein Staubförderer vorgesehen ist, der nach der Sättigung des Staubgases mit Staub am Trichterende einer Abnahme (9) eine Staubnienge zuführt, weiche der Staubmenge entspricht, die im pro Zeiteinheit ankommenden, abzureinigenden Staubgas enthalten ist

2. Taschenfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Staubgaszufuhrleitung (4) im Oberteil des Filte-gehäu:--s (1) mündet, daß die Oberseiten der Filtert*schen (12) abgedeckt sind, daß das Staubgas zwischen eine letzten Filtertasche ^r> und der zugekehrten Gehäusestirnwand zwangsweise nach unten zu einer in den unterhalb der Filtertaschen liegenden Staubsammeltrichter (14) mündenden Querwanddurchbrechung (18) geführt ist und daß im Staubsammeltrichter ein an sich *» bekannter Förderer (3) gelagert ist, der den sich absetzenden Staub einer Abnahme (9) mit regelbarem Zellenrad (10) zuführt.

3. Taschenfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Staubzuführung zum Filter ^4S als flacher, sich über einen Längenteil einer unteren Förderschnecke (3) des Staubsammeltrichters (14) erstreckenden Kanal (21) in den Staubsammeltrichter mündet und daß an einem Ende der Förderschnecke eine Staubabnahme (9) mit regelbarem Zellenrad (10) vorgesehen ist.

4. Taschenfilter nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstand vom Boden (22) des Staubsammeltrichters (14) ein längs zu einer Abnahme (9) mit regelbarem Zellenrad (10) verlaufender luftdurchlässiger Zwischenboden (23) angeordnet ist, unter den durch ein Gebläse (24) an mehreren Stellen Luft zugeführt wird, und daß oberhalb des Zwischenbodens (23) ein flacher, sich über einen Längenteil des Staubsammeltrichters (14) erstreckender Kanal (21) zur Zufuhr des abzureinigenden Staubgases in den Staubsammeltrichter mündet.