DE2244186A1 - Vorrichtung und verfahren zur abscheidung feiner nebel und staubteilchen, sowie zur auswaschung von schaedlichen gasen aus gasstroemen mittels einer oder mehrerer waschfluessigkeiten - Google Patents

Description

• Vorrichtung und Verfahren zur Abscheidung feiner Nebel und Staubteilchen, sowie zur Auswaschung von schädlichen Gasen aus Gasströmen mittels einer oder mehreren Waschflüssigkeiten.
• Die Erfindung betrifft eine Abgasreinigungsvorrichtung zum Reinigen des von Schornstein, Kessel, l'roduktionsvertntlren o.dgl. in einer Fabrik oder sonstigen Anlage abgegebenen Abgases.
• In den letzten Jahren sind viele Anstrengungen durchgeflihrt worden, die damit'in Verbindung stehen, eine Umweltverschmutzung zu verhindern, insbesondere eine Verunreinigung der luft durch die Abgase verschiedener Anlagenteile in den verschiedenen Industrien. Nur wenige der bisherigen Bemühungen haben hinsichtlich der Abscheideleistung, Wirtschaftlichkeit und Bauvolumina zu befriedigenden Resultaten geführt.
• So wurden zur Staubabscheidung viele Vorrichtungen geschaffen, in denen hohe Geschwindigkeiten des Gases oder des lvaschmediums dafür sorgen, daß- die feinen Staubpartikel an-das Waschaittel gebunden und abgeschieden werden. Bei diesen Vorrichtungen ist eine Gasauswaschung mangelhaft, weil diese Gase die lvaschvorrichtung zu schnell durchströmen, Ras zur Folge hat, daß diefür die Gasauswaschung oft notwendige Reaktionszeit nicht vorhanden ist.
• Die Abgaswäscher dagegen sind derart konzipiert, daß das mit schädlichen Gasen behaftete Abgas lange Zeit in dem Gaswäscher bleibt, um die notwendige Reaktionszeit zu haben, damit die Gaskomponenten mit der Waschflüssigkeit eine z.-B. chemische Reaktion e'ingehen könne, !)ie damit verbundenen geringen Strömungs- bzw.
• Relativgeschwindigkeiten zwischen Abgas'und Waschmedium haben zur Folge, das die Staubabscheidung nicht befriedigend ist.
• in bedeutender Zweck der Erfindung ist die Konstruktion und die Vorfahrensmöglichkeit einer verbesserten Vorrichtung zum Abscheiden und Entfernen schädlicher oder giftiger Stoffe, z .13.
• Fluor Chlor, Schwefel und deren Verbindungen und das gleich zeitige Beseitigen von feinen Festkörporn wie Trffpfcklen, Nebel oder Stäube, die aus verschiedenen Quellen emittiert werden können, z.B. aus Reaktionskosseln der chemischen Industrie, aus der Stahl~ oder Nahrungsittelindustrle.' Ein weiterer Zweck der rrfindung ist die Abgaskühlung, SQ da der Gaswäscher gleichzeitig als Kondensator fitr relativ warte Gasströme eingesetzt werden kann, ohne daß die @irksamkeit und Wirtschaftlichkeit der Abgasreinigungsvorrichtung beeinträchtigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohgaseintritt und Reingasaustritt so gestaltet sind, daß das durch die Wäsche stark gekühl@e Gas den warmen Rohgaseintrittsstutzen umströmt und so das Rohgas abkühlt. Dei diesem Verfahrensschritt erwämt sich das bereits gereinigte Abgas, was bedlnt, daß das iteingas nicht wasserdampfgesättigt die Reingasvorrichtung verläßt, was zur Folge hat, daß die bekannte weiße Wasserdampffahne vermieden bzw. reduziert wird, so daß keine kondensatbildung in der Nlihe des Wäschers auftreten kann, was sonst in der kalten Jahreszeit häufig geschieht.
• Die erfindungsgemäße Abgasreinigungsvorrichtung ist in Figur i gekennzeichnet durch zwei ineinander verlegte zentral angeordnete Rohre - ( 1 ) und ( 2 ) - verschiedener Durchmessert deren Inneres das Rohgasrohr ( 1 ) bildet und von Deckel ( 3 ) der Vorrichtung bis in die Nähe des Wäscherbodens ( 4 ) reicht. Das äußere Rohr ( 2 ) bildet das Wäschergehäuse, das nach oben durch den Deckel ( 3 ) und nach unten durch den Wäscherboden ( 4 ) verschlossen ist.
• In Verlauf des Rohgasrohres ( i ) ist zwischen zwei Flanschen ein Venturi-Einaatz ( 5 ) angeordnet, der mit einem vasserringraun 4 6 ) versehen ist, von den das Waschmedium unter Druck in die Venturi-Kehle ( 7 ) elngedtlst wird. Das Rohgasrohr ( i ) endot in einer Entspannungskammer (8). Das in der Venturi-Kehle (7) eingedüste Waschmedium verläßt über den Schlam@wasserstutzen 19 ) die Abgasreinigungsvorrichtung. Das um 180 umgelenkte i wird in Ringspalt ( 9 ), der autonatisch oder von Uand verstellbar ist, beschleunigt und danach erneut entspannt.
• Anschließend folgen die Wäscherzonen ( 10 ) und ( ii ), die sich aus einer Auflagekonstruktion ( 12 ), den Tragböden ( 13 -), den Füllkörpern ( 14 ) und den Bedüsungsvorrichtungen ( 15 ) zusammensetzen, rin Tropfenseparator- ( 16 ) sorgt dafür, daß keine Wasser tropfen vom Reingas über den Reingasaustrittsstutzen ( 17 ) aus den gerissen gerissen werden. Die in den Bedüsungsvorrichtungen ( 15 ) verdüsten Waschmedien laufen über- einen besonderen Ablallfetutzen ( 18 ) ab. Über die Zufiihrungsrohre ( 20 ) werden drei Hauptwaschstufen - der Venturi.-iinsatz ( 5 ) und die zwei Wäsclterzonen ( 10 ) und ( ii ) - mit der Waschflüssigkeit versorgt, die durch die Druckerhöhungsstufen ( 21 ) im Kreislauf ( 22 ) gepumpt werden kann oder z.B. Frischwasser ( 23 ), oder ein aufbereitetes Wasehmedium ( 24 ) sein kann, das in-einer Waschflüssigkeitsaufbereitung ( 25 ) vorher von seinen Verschmutzungen befreit wurde.
• Die konstruktiv günstig@gestaltete Åbgasreinigungsvorric}ltung erlaubt über die Mannlöcher ( 26 ) eine gute Inspektion und evf, notwendige Reparatur der Wasserverdüsungseinrichtungen ( 15 ) oder der Teile der Waschzonen ( 10 ) und ( 11 ) sowie des Venturi einsatzes ( 5 ) und des Tropfenabscheiders ( 16 ).
• Das stnub- btw. mit schädlichen Stoffen beladene Abgas strömt über den am Wäscherdeckel zentral angeordneten Rohgasstutzen in die. Abgasreinigungsvorricntung ein und wird im Konfusorteil der Venturi-Waschstufe auf hohe Luftgeschwindigkeiten beschleunigt.
• In der Zone der höchsten Luftgeschwindigkeit - in der Venturi-Kehle - wird die Waschflüssigkeit radial unter hohem Druck in die Kehle eingedüst und von der Luft infolge der hohen Geschwindigkeit in feinste Tropfen 1 zerrissen . Die Staubpartikel bzw. Festkörper werden an die Waschflüssigkeitströpfchen gebunden u'nd abgeschioden. Die auszuwaschenden Schadgase werden von dem Waschmedium absorbiert und ausgewaschen. Das Gemisch Lutt- Waschflüssigkeitströpfchen wird im anschließenden Diffusor des Venturi-Einsatzes abgebremst und die Gesciiwindigkeitsenergie teilweise in Druckenergie umgesetzt.
• Am Ende des Zentrairohres wird das Abgas entspannt und um 180 ° umgelenkt. Die Waschflüssigkeit folgt aufgrund ihrer Trägheit dieser Umlenkung nicht, wird so von Abgasstrom getrennt und läuft über den Schlammwasserstutzen, der durch einen siphonartigen Verschluß gegen die Atmosphäre abgeschlossen ist, aus dem wasch system in ein Klär- oder Absetzbecken oder zu einer Abtasseraufbereitungsanlage, in der das Schmutzwasser z.B. weiterbehandelt werden kann. Das um 180 ° umgelenkte, nunmehr von der Venturi-Waschflüssigkeit getrennte und dreimal beschleunigte und entspannte Abgas striinat Jetzt mit einer Geschwindigkeit, die ähnlich der Geschwindigkeit iii Waschtürmen ist, in die untere der zwei Filterschicht-Waschzonen. Entsprechend den Reinigungserfordernissen wird in dieser Waschzone ein saueres oder alkalisches Waschmedium über ein Düsensystem von oben ( in Gegenstromrichtung ) auf die Filterschicht versprüht. Das Waschmedium durchfließt die Filterschicht, in der durch eihe günstige Wahl der Filterkörper große Kontaktoberflächen entstelletn, so daß aus dem Abgas die schädlichen Stoffe ausgewaschen und an die Waschflüssigkeit abgegeben werden. In der nachfolgend angeordneten zweiten Filterschicht-Waschzone kann eine Waschflüssigkeit mit anderem pH-Wert oder Frischwasser versliist werden.
• Dort werden die Schadstoffe aus dem Abgas entfernt, die in der Venturi-Stufe und in der unteren Filterschicht-Waschzone nicht entfernt wurden.
• Der vom Reingasstutzen angeordnete Tropfenabscheider verhindert, daß selbst feinste Tröpfchen aus dem Waschsystem ausgetragen werden. Die Waschmedien der zwei Filterschicht-Waschstufen verlassen über einen vom Schlammwasseraustrag getrennten Ablaufstutzen das Gehäuse - dieses wird durch den Doppelmantel-Wäscherboden erreicht - uiid könnnen ebenfalls einet eigenen Becken oder einer eigenen Waschflüssigkeitsaufbereitung zugeführt werden.
• So kann z.B. in dem Becken, dem die. Waschflüssigkeit des Venturi Einsatzes zugeführt wird, der Staub, wenn eine Staubabscheidung vorgenommen wurde, leicht aussedimentieren und mittels eines Schlammförderers beseitigt werden und das Becken, in das die Abwässer der 2 Filterschichtstufen fließen, als Kreislaufbecken oder Mischbecken usw. eingesetzt werden. Durch eine Automatik oder Handverstellung kann die Abgas-Beschleunigung zwischen den 2 Entspannungskammern verändert werden. Verändert werden können auch die Höhen der Filterschichten, die Waschflüssigkeitsmengen fiir alle drei 1"asc?tstufen, so daß die Abgasreinigungsvorrichtung - zum Teil während des Beiriebes - optimiert werden kann.
• Diese Abgasreinigungsvorrichtung ist gleichzeitig als Kondensator oder Gaskühler einzusetzen, ohne daß die Reinigungswirkung beeinträchtigt wird. Relativ heiße Abgase können dem Waschsystem zugeführt werden, wenn das Rohgasrohr und der Wäscherdeckel aus Stahl sind. Sofort nach Eintritt in den @ohgasstutzen erfolgt die Kühlung durch das kältere Reingas, das das Rohgasrohr umströmt. So kühlt das Rohgas bis zum Venturi-Einsatz ab und die Venturi-Waschflüssigkeit dient nur für Waschzwecke und verdampft nicht. Das nach dem Durchströmen der 3 Waschstufen nahezu wasserdampfgesättigte Reingas erwärmt sich durch die Wärmezufuhr vom l'ohgas, was bewirkt, d-ai3 die relative @enchtigkeit im Reingas sinkt, so daß die bekannte Wasserdampffahne reduziert wird bzw. ganz verschwindet, was zur Folge hat, daß Tropfenbildung hinter dem Wäscher vermieden wird.
• 1 weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Vorrichtung aus Materialien z.B. glasfaserverstärkter Kunststoff gefertigt werden kann, die gegenüber chemisch aggresiven Stäuben, oder Gasen oder deren Flüssigkeitslösungen beständig ist.

Claims (5)

P A T E N T A N S P R Ü C H E

1. Vorrichtung zum Abscheiden feiner Nehel und Stäube sowie zur Auswaschung von schädlichen Gasen aus Gasströmen, bestehend aus zwei ineinander konzentrisch angeordneten Rohren, von denen das innere Rohr mit einem Venturieinsat@ versehen ist, in dessen engstem Querschnitt senkrecht zu den mit einer Geschwindigkeit von 50-120 m/sec strömenden Gasen radial durch mehrere Däsen Waschflüssigkeit eingedüst wird, sowie dem Absorptionsraum, der durch die Außenwand des Innenrohres und die Innenwand des Außenrohres gehildet wird und in dem mehrere Füllkörperschichten nacheinander angeordnet sind.

die im Gegenstrom vom Gas durchströmt und von gesonderten Dtisen-Systemen befeuchtet und gereinigt werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß durch die besondere Konstruktion der Gasumlenkung an Innenrohr eine Trennung der im Innenrohr und im äußeren Waschraum zugegebenen Waschflüssigkeiten erfolgen kann und daß diese Umlenkung während des Betriebes den jeweiligen Betriebsbedingungen durch einen Verstellmechanismus optimal augeglichen werden kann.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß durch die verstellbare Umlenkung eine zusätzliche Misch-und Entspannungszone von Gas durchströmt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß durch die vorgenannte Anordnung der Waschzonen und der getrennten Wasserabläufe mehrere Waschmedfen Verwendung finden können und die Möglichkeit einer getrennten Flüssigkeitsaufbereitung gegeben ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Beaufschlagung durch heiße Gase erfolgen kann, ohne daß der Einsatz von nichtmetallischen Materialien, insbesondere GFK eingeschränkt wird, die gegen aggresive Medien widerstandsfähig sind.