DE2254452C2

DE2254452C2 - Elektroabscheider

Info

Publication number: DE2254452C2
Application number: DE2254452A
Authority: DE
Inventors: Tamotsu Tokyo Watanabe
Original assignee: Trinity Industrial Corp
Current assignee: Trinity Industrial Corp
Priority date: 1972-01-14
Filing date: 1972-11-07
Publication date: 1983-09-22
Also published as: NL182541C; DE2254452A1; IT969801B; FR2167504A1; NL182541B; US3891415A; NL7214980A; GB1364029A; FR2167504B1; BE790375A

Description

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Die Erfindung betrifft einen Elektroabscheider mit einer aus Sprüh- und geerdeten Abscheideelektroden bestehenden Elektrodeneinheit und einem stromauf angeordneten in Feldbeziehung zur Elektrodeneinheit stehenden Metallgitter.

Einer der am weitesten verbreiteten Elektroabscheider für die Staubabscheidung in der Industrie ist der Cottrell-Elektroabscheider, bei dem Abgase, welche feine Staubpartikel enthalten, durch ein elektrisches Feld strömen, welches zwischen zwei sich gegenüberliegenden Elektroden besteht.

Dieser bekannte Elektroabscheider hat zwar allgemein einen guten Abscheidegrad, jedoch nicht für sehr feine Staubpartikel. Daher ist es schwierig, Staubparti- so kel mit einem Durchmesser von weniger als 1 μπι abzuscheiden. Diese Nachteile machen sich insbesondere dann bemerkbar, wenn Abgase mit einer hohen Temperatur behandelt werden sullen, welche feine Staubpartikel mit einem hohen spezifischen elektrisehen Widerstand enthalten, wie z. B. Abgase aus einem Drehofen einer Zementfabrik oder aus einem elektrischen Ofen einer Ferrosilizium-Fabrik.

Durch die DEPS 1103 899 ist ein zweistufiger elektrostatischer Staubabscheider bekannt, bei dem ein 6ö "Entladegitter vor dem Bereich der Abscheide- und Sprühelektroden vorgesehen ist. Vor dem Entladegitter ist eine geerdete Lochblechwand zur Strömungsverteilung des Abgasstromes eingebaut. Das Entladegitter liegt dort wie die Sprühelektroden an Hochspannung an, bildet zwischen sich und der Lochblechwand ein elektrisches Feld aus und hat nur die Aufgabe, die falschpolig geladenen Teilchen in dem Abgasstrom zu

entladen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Elektroabscheider der genannten Art zu schaffen, welcher relativ einfach aufgebaut ist und die Abscheidung von Teilchen von weniger als 1 μ Durchmesser gestattet

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Metallgitter ein Feld zur Sprühelektrode ausbildet, welches kleiner ist als das elektrische Feld zwischen Sprüh- und Abscheideelektroden.

In dem erfindungsgemäßen Elektroabscheider können feinste Staubteilchen abgeschieden werden. Zwischen den Sprüh- und Abscheideelektroden besteht ein starkes elektrostatisches Feld, während zwischen dem Metallgitter und der geladenen Elektrode ein schwaches elektrostatisches Feld besteht Wenn die Staubteilchen durch das Metallgitter strömen, werden sie zu gröberen Teilchen zusammengeschlossen, welche sich leichter auf der Staubabscheideelektrode niederschlagen können. Stromauf von dem Metallgitter kann eine Befeuchtungseinrichtung vorgesehen sein. Der erfindungsgemäße Elektroabscheider erlaubt es ferner, feine Teilchen mit einem hohen spezifischen elektrischen Widerstand durch Senkung des spezifischen elektrischen Widerstandes abzuscheiden. Der Abscheidungsgrad ist sehr hoch. Der erfindungsgemnße Elektroabscheider kann zur Reinigung des Abgases eines Drehofens, eines Verbrennungsofens, eines elektrischen Ofens oder eines anderen Verbrennungsapparates verwendet werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Elektroabscheiders teilweise im Schnitt,

F i g. 2 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elektroabscheiders,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elektroabscheiders teilweise im Schnitt,

Fig. 4 bis 12 verschiedene Ausführungsformen eines Bauteils des erfindungsgemäßen Elektroabscheiders,

Fig. 13 einen Querschnitt durch eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elektroabscheiders,

F i g. 14 einen Querschnitt ähnlich dem gemäß Fig. 13 einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und

Fig. 15 einen Querschnitt ähnlich dem gemäß Fig. 13 einer sechsten Au'Jührungsform des erfindungsgemäßen Elektroabscheiders.

Fig. 1 zeigt einen Elektroabscheider in welchen Abgase, welche feine Staubpartikel enthalten und einem Drehofen, einem elektrischen Ofen oder dergleichen entstammen, eingeführt werden. Die Gase fließen durch den rechteckigen Strömungskanal 1. Quer im Strömungskanal 1 ist ein Metallgitter 2 vorgesehen. Stromab von dem Metallgitier 2 befindet sich ein Paar paralleler Drahtelektroden 3, welche auf ein Potential aufgeladen sind und welche durch zwei vertikale Halterungen 5, 5' in Spannung gehalten werden. Die Halterungen 5, 5' erstrecken sich von zwei Heehspannungsisolatoren 4 und 4' nach unten. Auf den Halterungen 5 und 5' befinden sich angetriebene Rollen 6, 6', ein Paar Leerlaufrollen 7 und T und eine Freigaberolle 8'. Diese Rollen halten die Elektroden 3 derart, daß die Spannung der Drahtelektroden 3 mittels eines elektrischen Motors 8 und eines Getriebes 9 mit veränderlicher Drehzahl eingestellt werden kann.

Die aufgeladenen Elektroden sind über ein Hoch-

Spannungskabel 11 mit einem Hochspannungs-GIeichstromgenerator 10 verbunden, während die die Elektroden umgebende Innenwand 12 des Kanals 1 geerdet ist und somit mit dem Erdanschluß des Generators 10 verbunden ist. Somit wirkt die gesamte Innenwandung 12 und der Kanal 1 als eine weitere Elektrode, so daß zwischen den Elektroden 3 und der Abscheideelektrode 12 eine Staubabscheidekammer oder -zone gebildet ist.

Wenn das Abgas, welches feine Teilchen enthält, durch die Öffnungen des Metallgitters 2 strömt so werden die feinen Teilchen aggregiert und bilden gröbere Teilchen, welche sich in der Abscheidezone an der Staubabscheideelektrode niederschlagen und nach außen abgegeben werden. Eine derartige Aggregation beruht auf der Kollision der feinen Teilchen, wenn diese in einer durch das Gitter aufgeteilten Gasströmung fließen. Hierzu trägt ferner das schwache elektrostatisch? Feld bei, welches zwischen der geladenen Elektrode und dem Metallgitter besteht. Das Metallgitter kann sich in jeder Position befinden, je nach dem Potential des elektrostatischen Feldes innerhalb der Staubabscheidezone.

Wenn sich das Metallgitter zu nahe bei der geladenen Elektrode befindet, so wirkt es als Staubabscheideelektrode, so daß sich Staub an dem Gitter abscheidet und dieses damit verstopft. Natürlich kann der abgeschiedene Staub durch Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des Abgases, welches durch das Metallgitter strömt, abgeblasen werden. Zur Erhöhung der Geschwindigkeit der Abgase, welche feine Staubteilchen enthalten, verlegt man das Metallgitter vorzugsweise in einen Bereich des Gaskanals, welcher einen geringe;en Querschnittsbereich hat als die Staubabscheidezone. Eine derartige Einrichtung wird anhand der Fig. 2 beschrieben. Wenn andererseits das Metallgitter zu weit von der geladenen Elektrode entfernt ist, so kann sich zwischen beiden kein elektrostatisches Feld ausbilden und die Aggregation der feinen Staubteilchen findet nicht oder nicht ausreichend statt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 soll nun eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Dabei ist das Metallgitter 2 innerhalb eines Strömlingskanals 1 vorgesehen. In der Stromabrichtung befindet sich ein Bereich verringerten Querschnitts. Ferner ist ein Strömungsablenkelement 13 vorgesehen. welche^ stromauf von dem Meta^gitter 2 angeordnet ist und quer zur Kanalrichtung verläuft. Stromab von dem Metallgitter 2 befinden sich zwei geladene Elektroden 3, welche gegenüber der Wandung 2 liegen, so daß zwischen diesen eine .T.taubabscheidezone gebildet wird. >o ähnlich gemäß Fig. 1. Die Bauelemente dieser Ausführungsfc—m sind ähnlich derjenigen gemäß Fig. 1.

Wenn dieser Elektroabscheider zur Behandlung von Abgasen dient, welche feine Staubpartikel mit einem hohen speiziliscnen Widerstand enthalten, wie z. B. mit einem spezifischen Widerstand von mehr als 10¹⁴Qcm (z. B. Abgas aus einem elektrischen Ofen einer Ferrosi izium-Fabrik), so sieht man vorzugsweise stromauf von dem Metallgitter einen Befeuchter vor. Der Befeuchter kann herkömmlicher Art sein, wie z. B. ein SpriihbefeuchterOder ein Dampfbefeuchter.
.., Der Befeuchter verbessert:,den'!Äggregationseffekt, da hierdurch die Bildung grobe'r Teilchen begünstigt wird. Das feine Teilchen' mit einem hohen spezifischen Widerstand enthaltende Gas wird befeuchtet, bevor dieses durch das Mtftallgitter strömt, se daß die feinen' Teilchen wirksam agyegiert und zu groben Teilchen zusammengeschlossen werden. Dies beruht auf Kollisionen, wenn der mit Staub beladene Gasstrom durch das Gitter strömt, sowie aufgrund d^s elektrostatischen Feldes. Danach werden die Staubteilchen wirksam abgeschieden. Diese Ausführungsform soll im folgenden im einzelnen anhand der F i g. 3 erläutert werden.

Gemäß F i g. 3 ist ein Befeuchter im Strömungskanal 1 vorgesehen. Der Befeuchter umfaßt ein Flüssigkeitsr':- servoir 14, ein Flüssigkeitseinleitungsrohr 15 und eine Vielzahl von Ventilen 16 und 16' zur Steuerung der Versprühung der Flüssigkeit sowie Verteilungsleitungen 17 und 17' für die Oberführung der Flüssigkeit zu den Sprühgeräten 18 und 18' und den Sprühdüsen 19 und 19'. Innerhalb des Strömungskanals 1 befindet sich ein Metallgitter stromab von dem Befeuchter. Die geladenen Elektroden 3 befinden sich stromab von dem Metallgitter 2 und stehen unter mechanischer Spannung. Die Elektroden sind so angeordnet, daß sie der umgebenden Innenwandung 12 gegenüberliegen. Diese Innenwandung wirkt als Staubabscheideelektrode. Dabei wird eine Staubabscheide? :ne ähnlich derjenigen gemäß F i g. 1 gebildet

Bei jeder der vorliegenden Ausführungsform ist das Metallgitter 2 weit genug stromauf von der geladenen Elektrode und von der Staubabscheideelekirode entfernt, damit der Bereich des elektrostatischen Feldes bis zum Gitter 2 hin im Vergleich zum Bereich des elektrostatischen Feldes innerhalb der Staubabscheidezone groß ist Die beiden elektrostatischen Felder sind natürlich den jeweiligen Bereicher, proportional. Wenn die feinen Staubpartikel in dem Abgas einen sehr hohen spezifischen elektrischen Widerstandswert aufweisen, so ist es insbesondere bevorzugt eine Befeuchtungszone unter Verwendung eines beliebigen Befeuchters vorzusehen. Der Befeuchter muß so ausgebildet sein, daß die Oberfläche der teinen Teilchen wirksam benetzt werden kann. Dies ist z. B. auch be> einem Sprühbefeuchter der Fall. Vorzugsweise ist ein Befeuchter einzusetzen, bei dem der Sprühbereich des Gprühers in den Abgaskanal gerichtet ist und wobei die Menge des eingespritzten Nebels je nach der Änderung der Menge --n Abgasen variiert werden kann. Wenn nun eine Flüssigkeit dem Sprühapparat bei einem Pumpendruck von z.B. 2-5 kg/cm² zugeführt wirci, arbeitet man vorzugsweise im luftfreien System. Durch ein derartiges System wird eine Erhöhung der behandelten Menge an Abgasen verhindert. Wie bei anderen Ausführungen des Befeuchters können die feinen Teilchen, welche durch den Strömungskanal fließen, mit einem flüssigen Film, einem Flüssigkeitsstrom oder einem Dampf in Berührung gebracht werden.

Wenn das Abgas jedoch zu stark befeuchtet wird, so sink; die Isolierwirknng der isolatoren der Elektroden, wodurch es zu einer Kriechentladung kommt. Hierdurch wird die Wirksamkeit der Staubabscheidung wiederum herrbgesetzt. Somit muß die jeweilige Befeuchtung je nach der Menge an Abgasen gewählt werden und je nach den physikalischen Eigenschaften der feinen Staubteilchen im Gas und je nach der gewünschten Bcnandlung der feinen Teilchen im Abgas. Eine Befeuchtung mit 0,5-1,2! pro Minute ist bevorzugt. Durch die Befeuchtung der Teikhen sinkt ■tief'spezifische Widerstand der feinen 'Staubteilchen Huf 'weniger als 1Ο'°Ώ, vorzugsweise auf 10⁵ — 10¹⁰ Ω, so daß die teilchen leicht elektrisch geladen werden können. Hierdurch werden die befeuchteten Teilchen leicht an dem Metallgitter zu gröberen Teilchen aggregiert.

Bei dem erfindungsgemäßen Elektroabscheider kann das Metalleitter 2 die Fnrm pinpt cis^oc Ί,πΚ«,, r>-..

Gitter 2 ist quer zur Strömungsrichtung der Abgase im Strömungskanal 1 angebracht. Die jeweilige Außenkonfiguration des Metallgitters kann jede beliebige Gestalt haben, wie z. B. die Gestalt eines Dreiecks, eines Polygons, eines Kreises, eines Schlitzes oder dergleichen. Wenn z. B. ein Kreis vorliegt, so kann z. B. der Radius der öffnung des Metallgitters entsprechend ausgewählt werden. Der Radius liegt gewöhnlich im Bereich von 1,5 — 10 mm und vorzugsweise im Bereich von 2,0 —8 mm.

Eine Vielzahl von Metallgittern kann parallel zueinander hintereinander angeordnet sein, so daß sie den Luftstrom an verschiedenen Positionen entlang dem Abgaskanal kreuzen. Derartige Gitter können selektiv angeordnet werden, je nach der Menge des zu behandelnden Gases und je nach der Art des Abgases oder dergleichen.

Allgemein gesprochen bildet das Metallgut ein Strömungshindernis für die Strömung des Abgases. Ein solches Strömungshindernis kann in Form von Schlitzen oder runden oder eckigen öffnungen oder dergleichen vorliegen. Im einfachsten Fall weist das Metallgitter nur eine öffnung in Form eines Schlitzes oder einer runden oder z. B. viereckigen öffnung auf.

Unter Bezugnahme auf die Fig.4 bis 12 sollen nun verschiedene Ausführungsformen des Metallgitters beschrieben werden, wie z. B. ein Drahtgewebe, eine Anordnung von vertikalen Stangen, eine durchlöcherte Platte, ein Gitter mit einer Vielzahl von X-förmigen Elementen, eine Dreifachanordnung von vertikalen Stangen, wobei jeweils drei Stangen hintereinander angeordnet sind, ein kastenförmiges Gitter, ein kastenförmiges Gitter aus Drahtgewebe, ein dreifaches Drahtgewebe, wobei drei Drahtgewebe hintereinander angeordnet sind oder dergleichen. Im Hinblick auf die Kosten und die Unterhaltung wird ein Netz aus Metalldraht bevorzugt.

Das Metallgitter kann relativ zum Strömungskanal 1 stationär angeordnet sein oder alternativ ständig oder mit Unterbrechungen elektrisch oder mechanisch in Schwingung versetzt werden. Das jeweilig angewandte Metallgitter hängt von physikalischen Eigenschaften der Teilchen im Abgas ab. Vorzugsweise liegt die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases, welches durch das Metallgitter fließt, im Bereich von 0,5-8 mm/sec.

Wenn feine Teilchen, wie z. B. Teilchen mit einem Durchmesser von weniger als 1 μ durch das Metallgitter strömen, so werden sie dazu gebracht, sich gegenseitig zu berühren oder doch in kurzem Abstand nebeneinander hindurchzustrftmen. Zusätzlich wird ein elektrostati- so sches Feld zwischen dem Metallgitter und der geladenen Elektrode aufgebaut. Dadurch werden die Teilchen, welche durch das Metallgitter strömen, elektrostatisch aggregiert und bilden gröbere Teilchen mit einem Durchmesser von mehreren Mikron. Somit ist die Funktion des Metallgitters in bezug auf die geladenen Elektroden verschieden von der Staubabscheideelektrode. Das Metallgitter hat die Funktion, die feinen Staubteilchen durch das aufgebaute spezifische elektrostatische Feld zu aggregieren.

Auch kann die Elektrode in der Aggregatioeszone stationär oder beweglich sein. Wenn jedoch Teilchen mit einem hohen spezifischen Widerstandswert abgeschieden werden sollen, welche sich leicht auf der Elektrode abscheiden, so ist eine bewegliche Elektrode gemäß F i g. i bevorzugt Um die Abscheidung von Teilchen auf der geladenen Elektrode zu verhindern, sind eine Vielzahl von Führungsgliedern vorgesehen.

welche nicht dargestellt sind.

Die Spannungsdifferenz zwischen der geladenen Elektrode und der Staubabscheideelektrode beträgt mindestens 150KV. Ein derartiger Spannungsunterschied kann entsprechend den verschiedenen Betriebsbedingungen gewählt werden, wie z. B. dem Abstand zwischen der geladenen Elektrode und der Staubabscheideelektrode. Es ist insbesondere bevorzugt, daß die geladene Elektrode negativ ist, während die geerdete Elektrode positiv ist.

Unter Bezugnahme auf Fig. 13 soll im folgenden eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Durch den Strömungskanal 21 fließt ein Abgas, welches feine Teilchen enthält und aus einem Drehofen, einem Verbrennungsofen, einem elektrischen Ofen oder dergleichen stammt. Die geladenen Elektroden 22 und 22' welche mit der Längsachse des Kanals 21 fluchten, sind an zwei Enden von vertikalen Halterungen 24 und 24' befestigt, weiche wiederum durch Isolatoren 23 und 23' gehalten werden. Die Isolatoren sind an der Decke des Kanals 21 befestigt. In diesem Kanal können ebenso wie bei den vorherigen Ausführungsformen Metallgitter vorgesehen sein. Die geladenen Elektroden 22 und 22' sind mit einem Gleichspannungsgenerator hoher Spannung, welcher nicht dargestellt ist, verbunden, während die Abscheideelektroden 25 und 25' netzartig aufgebaut sind urfd aus verschiedenen Materialien bestehen können, wie z. B. aus einem Drahtnetz. Diese Abscheideelektrode ist mit Abstand von der Innenwandung der Strömungskammei 21 angeordnet und wird auf ■Erdpotential gehalten. Die netzförmigen Elektroden 25 und 25' entsprechen in ihrer Länge den geladenen Elektroden 22 und 22' und sind mit ihren oberen Kanten über Aufhängungen 26 und 26' an der Innenwandung des Kanals 21 befestigt. Mit dem anderen Ende sind die AbschcKJCcickirodcfi mit einer VibratiOnsCinnchtung verbunden, welche außerhalb des Kanals 21 liegt. Somit fallen die Teilchen, welche auf der Abscheideelektrode abgeschieden sind, aufgrund der Vibration, welche durch die Vibrationseinrichtung hervorgerufen wird, von der Elektrode ab. Die Vibrationseinrichtung schwingt periodisch. Die gezeigten Abscheideelektroden 25 und 25' befinden sich zu beiden Seiten und am Boden des Kanals 21. Die Abscheideelektroden können jedoch auch so angeordnet sein, daß sie die geladenen Elektroden völlig unigeben.

Der auf der Staubabscheideelektrode abgeschiedene Staub, welcher aufgrund seines Eigengewichts abfällt, erhöht den Abscheidungsgrad. Es ist jedoch möglich, den Abscheidungsgrad auch noch weiter zu erhöhen, indem man die Staubabscheideelektrode der Wandung in Schwingung versetzt Der Schwingungsmechanismus für die Staubabscheideelektrode kann mechanischer Natur sein. Zum Beispiel kann die Wandung von Hand beklopft werden. Es kann auch eine automatische Schwingungseinrichtung vorgesehen sein. Hierbei wird die Wandung der Staubabscheideelektrode über einen elektrischen Mechanismus in Schwingungen versetzt Die Entfernung des Staubs, welcher von der Wandung oder der Staubabscheideelektrode abgefallen ist, kann manuell erfolgen, obwohl es bevorzugt ist, unter der Staubabscheideelektrode ein Transportband vorzusehen, welches den herabgefallenen Staub aus dem Elektroabscheider hinaus transportiert Wenn das Abgas durch einen Nebel verunreinigt ist, so kann der abgeschiedene Schlamm abfließen, wenn ein schräges Bett vorgesehen wird.

eine einer Umkehrrolle

Gemäß Fig. 13 ist ein Transportband 27 vorgesehen, um die Staubteilchen zu entfernen, welche im Kanal 21 abgeschieden wurden und herausgefallen sind. Die Innenwandung des Kanals 21 hat einen Bodenbereich, welcher sich verengt und eine Rinne bildet. Demgemäß werden die herunterfallenden Teilchen zum Transportband 27 geführt, welches entlang dem Mittelbereich des .Kanals 21 bewegt wird. Das Transportband 27 wird duiöi einen Motor 28 und durch eine Kraftübertragungseinrichtung 29 außerhalb des Kanals 21 bewegt, ipie Teilchen werden sodann durch ausgeworfen, welche im Bereich vorgesehen ist.

In Fig. 14 ist eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zur Entfernung der herabgefallenen Staubteilchen gezeigt. Eine Auffangeinrichtung 31 von Schalengestalt ist vorgesehen, welche eine Breite hat, die dem Bodenbereich des Kanals 21 entspricht. Die wannenförmige Auffangvorrichtung 31 ist verschiebbar in dem Bodenbereich des Kanals 21 eingesetzt und erstreckt sich über die Länge des Kanals 21. Zur Entfernung der herabgefallenen Staubpartikel wird die Wanne manuell herausgezogen.

Unter Bezugnahme auf F i g. 15 soll im folgenden eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben werden, wobei ein Strömungskanal 21 durch elektrisch leitende Unterteilungen 32, 33, 34 und 35 in verschiedene Bereiche unterteilt ist. Innerhalb dieser Bereiche befinden sich Elektroden 36, 37, 38, 39 und Staubabscheideelektroden 40, 41, 42 und 43.

Das Metalldrahtnetz, welches die Staubabscheideelektrode bilden kann, kann eine Maschenweite von 3 —20 mm (Quadrat) aufweisen. Bevorzugt ist eine Maschenweite von 5-10 mm Quadrat). Es kommen die verschiedensten Konfigurationen für das Metallgitter in Frage, gemäß F i g. 4 bis 12.

im folgenden wird die Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es wurden verschiedene Tests mit den verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durchgeführt, wobei Abgase verschiedener Industriezweige behandelt wurden, wie z. B. Abgase eines Drehofens, einer Zementfabrik, eines elektrischen Ofens einer Ferrosilizium-Fabrik oder dergleichen. Die Ergebnisse werden im folgenden erläutert.

Beispiel 1

Das Abgas eines Drehofens einer Zementfabrik wird mit der Vorrichtung gemäß F i g. 1 behandelt.

Für diesen Test wurden die folgenden Parameter gewählt:

scheidezone mit einer Geschwindigkeit von 10 000 NmVh bei einer Temperatur von 200°C-300°C eingeführt. Die durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit in der Staubabscheidezone betrug 1,3 m/sec, während die durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit an dem Metallgitter größer als in der Staubabscheidezone war.

Es hat sich dabei gezeigt, diaß feinste Teilchen mit einem Teilchendurchmesser von weniger als 1 μ bewegt. 10 vollständig abgeschieden wurden. Ohne das Metallgitter öffnung konnten diese Teilchen nicht abgeschieden werden.

Beispiel 2

Das Abgas eines elektrischen Ofens einer Ferrosilizium-Fabrik wurde mit der Vorrichtung gemäß Fig.3 und 13 behandelt.

Die folgenden Parameter wurden angewandt:

(a) Abstand zwischen geladener

Elektrode und Staubabscheideelektrode 60 cm

(b) Länge der Staubabscheidezone 30 m

(c) Abmessungen des Metallgitters 1,2 m χ 3 m

(d) Metalldraht mit Maschen von 3 mm χ5 mm

(e) Abstand zwischen dem Metallgitter

und der geladenen Elektrode 2 m

(f) Ein Paar Sprühvorrichtungen wurden vorgesehen; jede dieser
Sprühvorrichtungen hatte 10 Düsen

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(a) Abstand zwischen den geladenen

Elektroden und der

Staubabscheideelektrode 60 cm

(b) Länge der Staubabscheidezone 20 m

(c) Abmessungen des Metallgitters 1,2 m χ 1,8 m

(d) Das Metallgitter besteht aus Metalldraht mit 3 mm Maschen (Quadrat)

(e) Abstand zwischen dem Metallgitter

und den geladenen Elektroden 2 m

Eine Spannung von minus 200KV wurde an die geladenen Elektroden angelegt Ein feines Staubteilchen enthaltendes Abgas aus einem Drehofen für die Herstellung von Zementklinkern wurde in die Staubab-

65 Eine Spannung von minus 200 KV wurde an die geladenen Elektroden angelegt. Ein Abgas mit feinsten Teilchen, welches aus dem elektrischen Ofen einer Ferrosilizium-Fabrik stammt, wird in die Staubabscheidezone bei lOOOONmVh eingeführt. Das Gas hat bei Austritt aus dem Ofen eine Temperatur von 200"C-300° C. Die durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit durch die Staubabscheidezone betrug etwa 0,8 m/sec, während die Strömungsgeschwindigkeit durch das Metallgitter größer war.

Die Geschwindigkeit der Nebeleinsprühung durch die Sprühvorrichtung betrug 0,8 l/min. Ohne die Gegenwart des Metallgitters und der Sprüheinrichtung konnten feinste Teilchen nicht abgeschieden werden. Bei Gegenwart dieser beiden Vorrichtungen konnten jedoch feinste Teilchen mit einem hohen spezifischen Widerstand und mit einem Teilchendurchmesser von weniger als 1 μ erfolgreich abgeschieden werden.

Es muß bemerkt werden, daß die geladenen Elektroden der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Form einer elektrisch leitfähigen Platte oder Nadel mit scharfen Kanten vorliegen können und nicht nur in Form eines Metalldrahtes. Ferner kann der Abstand zwischen der geladenen Elektrode und der Staubabscheideelektrode je nach der angelegten Hochspannung des Generators ausgewählt werden, sowie je nach der Art des Abgases und der Geschwindigkeit des zu behandelnden Abgases.

Die Staubabscheideelektrode kann durch die Innenwandung der Staubabscheidezone selbst gebildet werden. Es ist jedoch bevorzugt, als Staubabscheideelektrode eine separate Elektrode vorn Netztyp vorzusehen, welche mit Abstand von der Inrenwandung der Staubabscheidezone angeordnet ist Die netzförmige Staubabscheideelektrode kann Schlitzgestalt haben und eine Platte mit einer Vielzahl von ausgestanzten Löchern umfassen. Bevorzugt ist jedoch ein Drahtnetz,

wenn man die Kosten, die Bearbeitbarkeit der Abscheideelektrode und die Entfernbarkeit der feinen Teilchen von der Staubabscheideelektrode berücksichtigt.

Wenn eine Staubabscheideelektrode vom Netztyp vorgesehen ist, so sollte die Maschenweite der

■■ Elektrode groß genug gewählt werden, so daß die Maschen nicht durch abgeschiedenen Staub verstopft

-werden. Die Maschenweite sollte somit im Bereich von etwa 1-6 cm liegen. Wenn andererseits die Maschenweite zu groß ist, so wird die Wandung selbst zu einer Hilfsstaubabscheideelektrode, wodurch das elektrostatische Gleichgewicht zwischen der netzförmigen Staubabscheideelektrode und der Wandelektrode gestört wird. Wenn andererseits die Maschen zu klein sind, so werden diese durch den abgeschiedenen Staub verstopft und die Funktion der Wandung als Hilfselektrode wird behindert.

i Es besteht somit eine Zusammenwirkung zwischen der netzartigen Staubabscheideelektrode einerseits und der Wandelektrode andererseits. Bei einer weiteren charakteristischen Ausführungsfortn der netzartigen Staubabscheideelektrode ist der Abstand zwischen der netzartigen Staubabscheideelektrode und der Wandung so gewählt, daß der abgeschiedene Staub zwischen beiden keine Brücke bilden kann. Somit würde der Abstand mit etwa 3-20 cm gewählt, vorzugsweise mit 5-15 cm. Die Menge des an der Wandung abgeschiedenen Staubes wird dadurch beeinflußt, daß man den Staub auf verschiedene Weise entfernt, wie z. B. durch Schwingung der Wandung. Hierdurch wird die Zusammenwirkung der netzartigen Elektrode und der Wandelektrode aufrechterhalten.

Wenn der Abstand zwischen der netzartigen Elektrode und der Wandelektrode derart gewählt ist, daß eine Überbrückung durch abgeschiedenen Staub verhindert wird, so kann zwischen der geladenen Elektrode und der Wandelektrode ein elektrostatisches Feld aufrechterhalten werden, obwohl der an der netzartigen Elektrode abgeschiedene Staub eine Isolationswirkung hat. Somli nimmt der Abscheidungsgrad der feinen Teilchen nicht zu stark ab. Auch wenn die Wandung aus elektrisch leitendem Material besteht, kann die Abnähme des Abscheidungsgrades der feinen Teilchen durch ein elektrostatisches Feld zwischen der geladenen Elektrode und der Wandelektrode verhindert werden, auch wenn sich Staub an der netzartigen Elektrode abscheidet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektroabscheider mit einer aus Sprüh- und geerdeten Abscheideelektroden bestehenden Elektrodeneinheit und einem stromauf angeordneten in Feldbeziehung zur Elektrodeneinheit stehenden Metallgitter, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgitter (2) ein Feld zur Sprühelektrode (3) ausbildet, welches kleiner ist als das elektrische Feld zwischen Sprüh- und Abscheideelektroden.

2. Elektroabscheider nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Befeuchtungseinrichtung (14—19') stromauf von dem Metallgitter (2).

3. Elektroabscheider nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Staubabscheideelektrode (12, 25, 25', 40, 41, 42, 43) netzförmige Gestalt hat und mit Abstand von der Wandung der Staubabscheidezone angeordnet ist.

4. Elektroabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschen der netzförmigen Staubabscheideelektrode (12, 25, 25', 40, 41, 42, 43) größer als die Maschen oder Gitterabstände des Metallgitters (2) sind.

5. Elektroabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eme Schwingungseinrichtung zum Entfernen des an der Staubabscheideelektrode (12, 25, 25', 40, 41, 42,43) abgeschiedenen Staubes und durch eine Einrichtung (27, 31) zum Wegtransport des abgefallenen Staubes aus der Staubabscheidezone.