DE2247846A1

DE2247846A1 - Verfahren und vorrichtung zur nassreinigung von gasen

Info

Publication number: DE2247846A1
Application number: DE19722247846
Authority: DE
Inventors: Friedrich Fillies
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1972-09-29
Filing date: 1972-09-29
Publication date: 1974-04-04
Also published as: FR2201114A1; NL7312780A; FR2201114B3; LU68522A1; CH555698A; IT995485B; BE805256A

Description

Fried. Krupp Gesellschaft mit 2 2 4 /846 beschränkter Haftung in Essen

Verfahren und Vorrichtung zur
Naßreinigung von Gasen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Naßreinigung von Gasen. Das zu reinigende Gas Reitet
dabei über die Oberfläche einer Flüssigkeit und mündet in einen in geringem Abstand über der Flüssigkeitsoberfläche senkrecht angeordneten Diffusor unter Mitreißen von Flüssigkeit.

Derartige Verfahren und zur Durchführung dieser Verfahren geeignete Vorrichtungen sind an sich bekannt. So ist beispielsweise in dem deutschen Gebrauchsmuster G 70 15 571» ein Gaswäscher beschrieben, bei dem das zu reinigende Gas in eine im wesentlichen zylindrische Kammer geführt wird, in dessen unterem Teil sich eine Waschflüssigkeit befindet, und über der in geringem Abstand ein Diffusor senkrecht angeordnet ist. Das zu reinigende Gas gleitet bei
dieser Vorrichtung über die Flüssigkeitsoberfläche hinweg in die untere Mündung des Diffusors hinein.

Gegenüber einer solchen Vorrichtung liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, durch geeignete Maßnahmen die Reinigung swirkung über die bisher erzielten Ergebnisse hinaus zu verbessern unter gleichzeitiger Einsparung der bei der Reinigung' aufzuwendenden Energie_o

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gas in gerichteter Strömung senkrecht von oben mit hoher Energie auf die Flüssigkeitsoberfläche aufprallt und beim Eintritt in die untere Diffusoröffnung seine Strömungsrichtung schlagartig um l8o° verändert·

Sofern es sich bei den aus dem Gas zu entfernenden Verunreinigungen um feste und flüssige Bestandteile handelt, werden diese durch die Umlenkung um l80 bei. hoher Strömungsgeschwindigkeit bereits zu einem erheblichen Teil infolge der Trägheits- und Fliehkraftwirkung von dem Gasstrom in die Flüssigkeit abgesondert·

Dem um l80 in den Diffusor umgelenkten Gasstrom wird in dem Diffusor von oben Waschflüssigkeit entgegengeführt.

Die dem Diffusor von oben zugeführte Waschflüssigkeit, die dem zu reinigenden Gasstrom entgegenströmt, wird zweckmäßigerweise unterhalb des Diffusors in dessen Achsrichtung wieder abgezogen· Der abgezogene Teil der Waschflüssigkeit entspricht mengenmäßig nicht ganz der sage·* führten Waschflüssigkeit, da ein Teil davon verdunstet·

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich unter anderem eine Vorrichtung, bei der zur Gaszufuhr ein Rohr ü-schenkelförmig an die untere Öffnung des Diffusors angeschlossen ist. Bei dieser Vorrichtung bildet den einen U-Schenkel das Gaszuführungsrohr und den anderen U-Schenkel der Diffusor· Bei der praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrene in dieser Vorrichtung ist das waagerechte Verbindungsrohr zwischen den beiden U-Schenkeln teilweise mit Waschflüssigkeit ge-

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füllt· Der aus dem Zuführungsrohr kommende Gasstrom trifft in dem waagerechten Verbindungsrohr auf die Flüssxgkeitsoberflache auf, und wird von dort aus in den Diffusor umgelenkt. Bei der Umlenkung des Abgasstromes und insbesondere durch die Geschwindigkeitserhöhung des Abgasstromes in der unteren Diffusormün— dung wird Waschflüssigkeit von der Flüssigkeitsoberfläche in den Diffusor hinein mitgerissene So wirkt der Diffusor in seiner Vertikalstellung und infolge der Einleitung des Abgas-Waschflüssigkeitsgemisches von unten als Flüssigkeitsabscheider· Die aufgrund der hohen Strömungsenergien des Abgases im unteren Mün— dungsberexch des Diffusors, der dort eine Venturiströmung hervorruft, mitgerissenen Waschflüssigkeitsteil— chen werden zunächst beschleunigt, anschließend aufgrund der Erdbeschleunigung im Diffusor verzögert, so daß sie im ...Diffusor eine Sprudel schicht erzeugen, die wiederum eine gleichmäßige Waschflüssigkeitsverteilung über den Strömungsquerschnitt ergibt. Das gereinigte Gas verläßt den Diffusor ohne Flüssigkeitströpfchen, so daß weder Schwallflüssigkeitsabscheider noch Tropfenfänger erforderlich sind.

Die Regelung der durchzusetzenden Abgasmenge wird durch eine Änderung des Flüssigkeitshöhenspiegels in dem waagerechten Rohr zwischen den beiden U-Schenkeln, die von dem Abgasrohr und dem Diffusor gebildet werden, bewirkt·

Bei einer besonders vorteilhaften Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ragt ein Rohr koaxial in eine kegelförmig ausgebildete Kammer. mit nach unten weisender Kegelspitze und senkrechter Achse,

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deren unterer Teil mit Flüssigkeit gefüllt ist, hinein, endet in geringem Abstand über dem Flüssigkeitsspiegel und ist an seinem Außenumfang so geformt, daß zwischen seiner äußeren Mantelfläche und der inneren Mantelfläche der kegelförmigen Kammer ein rotationssymmetrischer Raum entsteht, dessen Fläche in axialer Schnittebene ein gleichseitig auf der Spitze stehendes Dreieck ergibt·

Das senkrecht angeordnete Gaszuführungsrohr ist an seinem unteren Ende zweckmäßigerweise an seinen Kanten abgerundet.

Die Waschflüssigkeitszufuhr ist bei der beschriebenen Vorrichtung mit dem rotationssymmetrischen Raum über der Waschfliissigkeitsoberfläche an dem oberen Ende der kegelförmigen Kammer angeordnet·

Die Abfuhr des gereinigten Gases erfolgt ebenfalls an den oberen Ende der kegelförmigen Kammer·

In Fällen, in denen die Druckenergie des zu reinigenden Abgases zum Durchströmen der Reinigungsvorrichtung in der erfindungsgemäßen Weise nicht ausreicht, kann der Gasabzugsöffnung an dem oberen Ende der kegelförmigen Kammer ein Saugzuggebläse nachgeschaltet werden·

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und zwar zeigen

Fig. 1 den schematisehen Aufbau einer Gasreinigungsanlage mit U-schenkeiförmig an dem Diffusor angeordnetem Gaszuführungsrohr,

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Fig. 2 eine Gasreinigungsvorrichtung mit kegelförmiger Reinigungskammer.

Gemäß der Vorrichtung nach Fig. 1 treten die zu reinigenden Gase über das U-schenkeiförmige Gaszuführungsrohr 1 in die Reinigungsvorrichtung ein und werden in dem Bereich des Rohrknickes 2 umgelenkt und treffen dort gleichzeitig auf die Waschflüssigkeit 3 auf. Bei der Umlenkung in dem Bereich 2 werden infolge der Trägheitsund der Zentrifugalwirkung in dem Gas enthaltene flüssige und feste Verunreinigungen in das Flüssigkeitsbad 3 geschleudert. Der Gasstrom passiert dann die venturiähnliche Einschnürung 4 des Diffusors 5 und reißt infolge der Geschwindigkeitserhöhung in der Diffusormündung Waschflüssigkeit mit sich in den Diffusor 5 hinein. In dem Diffusor 5 erfolgt eine gleichförmige Verminderung der Geschwindigkeit des Gas-Flüssigkeitsgemisches bis auf einen Wert, bei dem die Waschflüssigkeit unter Einfluß der verzögernd wirkenden Erdbeschleunigung die Richtung umgekehrt und teils im Gegenstrom zurückströmt, teils an den Wänden des Diffusors 5 abläuft. Auf diese Art wird im Diffusor 5 eine Sprudelschicht gebildet, in der sich die Waschflüssigkeit im Schwebezustand befindet.

Die Regelung der durchzusetzenden Gasmenge erfolgt durch Veränderung der Höhe des Flüssigkeitsspiegels der Waschflüssigkeit 3· Dies erfolgt durch entsprechende Einstellung der Waschflüssigkeitszulaufmenge mittels eines Regulierventils 8 sowie eines Ablaufventils 9 für die abzuziehende Waschflüssigkeitο Um die Eindickung der Waschflüssigkeit in zulässigen Grenzen zu halten, erfolgt je nach Gas- und Verunreinigungsbeschaffenheit ein Abschlem-

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men der erforderlichen Waschflüssigkeitsmenge über da« Regulierventil 9· Verdunstungsverluste und Abschl Verluste werden ebenfalls über das Regulierventil 8 ausgeglichen. Die durch das Regulierventil 9 abgeführte Waschflüssigkeit gelangt in einen Anlagenteil 10, wo nach bekannten Methoden eine Aufbereitung der Waschflüssigkeit erfolgt. Etwaige Flüssigkeitsverluste werden über eine Zulaufleitung 11 ausgeglichen. Die aufbereitete Waschflüssigkeit wird durch eine Pumpe 12 in den oberen Bereich des Diffusors 5 eingeführt, und im Gegenstrom zu dem in dem Diffusor aufsteigenden Gasstrom geführt. Auf diese Weise wird eine stete Regenerierung der aus der Waschflüssigkeit gebildeten Sprudelschicht in den Diffusor gewährleistet.

Bei der Reinigungsvorrichtung nach Fig. 2 gelangt das zu reinigende Gas durch das senkrecht angeordnete Zuführrohr 1* auf die Waschflüssigkeit 3', durchströmt den Umlenkbereich 2', erhöht in dem Bereich V seine Geschwindigkeit durch die dort herrschendem Venturi-Verhältnisse und bildet in der kegelförmigen Kammer 5' eine Sprudelschicht. Die Waschmittelzufuhr erfolgt wieder im Gegenstrom zu dem in dem Diffusor 5* aufsteigenden Abgas. Der Eintritt der Waschflüssigkeit in die Kammer 5' erfolgt über das Reguliervontil 8. Der Abzug der Waschflüssigkeit erfolgt über das Ventil 9· Das gereinigte Gas wird durch das Rohr 7 aus der Reinigungskammer abgezogen.

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Claims

Patentansprüche :

1. Verfahren zur Naßreinigung von Gasen, bei der das zu reinigende Gas über die Oberfläche einer Flüssigkeit gleitet und in einen in geringem Abstand über der Flüssigkeitsoberfläche senkrecht angeordneten Diffusor unter Mitreißen von Flüssigkeit einmündet, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas in gerichteter Strömung senkrecht von oben mit hoher Energie auf die Flüssigkeit sob er fläche aufprallt und beim Eintritt in die untere Diffusoröffnung seine Strömungsrichtung schlagartig um l80 verändert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem von unten in den Diffusor eintretenden Gas von oben Waschflüssigkeit entgegengeführt wird·

3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Diffusor von oben zugeführte Waschflüssigkeit in Achsrichtung des Diffusors unterhalb der unteren Diffusoröffnung wieder abgezogen wird·

k. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß zur Gaszufuhr ein Rohr (l) U-schenkeiförmig an die untere Öffnung (4) des Diffusors (5) angeschlossen ist.

5· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3₅ dadurch gekennzeichnet, daß in eine kegelförmig ausgebildete Kammer (5.¹) mit nach unten weisender Kegelspitze und senkrechter Achse, deren unterer Teil mit Flüssigkeit (3¹) gefüllt ist, koaxial

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ein Rohr (l¹) hineinragt, in geringem Abstand über dem Fliissigkeitsspiegel endet und an seinem Außenumfang so geformt ist, daß zwischen der äußeren Mantelfläche dieses Rohres (l¹) und der inneren Mantelfläche der kegelförmigen Kammer (5¹) ein rotationssymmetrischer Raum entsteht, dessen Fläche in axialer Schnittebene ein gleichseitiges auf der Spitze stehendes Dreieck ergibt·

6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß das senkrechte Gaszuführungsrohr (l¹) an seinem unteren Ende abgerundete Kanten aufweist.

7· Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschflüssigkeitszufuhr an dem oberen Ende der kegelförmigen Kammer (5*) angeordnet ist und in den rotationssymmetrischen Raum um das Gaszuführungsrohr (l¹) führt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abfuhr gereinigten Gases am oberen Ende der kegelförmigen Kammer (5¹) eine Öffnung (7) vorgesehen ist.

9· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnung (7) zur Abfuhr des gereinig· ten Gases ein Saugzuggebläse nachgeschaltet ist.

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