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Naßreiniger Die Erfindung betrifft einen Naßreiniger zur Behandlung
industrieller Abgase mit einem aus Konfusor und Diffusor bestehenden venturiartigen
Waschteil und einem Klärteil, Zweck der Erfindung ist eine Verbesserung der Klärwirkung
eines solchen Naßreinigers.
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Es ist üblich, einem Venturiwäscher einen separaten Tropfenabscheider
nachzuschalten, um die Trennung von Gas und den FLüssigkeitströpfchen zu bewirken.
Die abgeschiedene staubbeladene Flüssigkeit des Tropfenabscheiders wird dann meist
In einer anschließenden Behandlungsstufe eingedickt, konzentriert und die überstehende
geklärte Flüssigkeit in den Waschkreislauf wieder zurückgeführt.
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(DT-AS 1 170 648, DT-AS 1 671 388, DT-OS 1 433 454) Es ist auch bekannt,
Venturiwäscher und Klärteil übereinander anzuordnen, beispielsweise nach DBGM 1
991 556, dabei erfolgt jedoch eine starke Aufwirbelung der Flüssigkeit an der Oberfläche
des Klärteiles, die sich in die Klärzone fortsetzt. Die anfallende Suspension aus
Feststoff oder löslichen Verbindungen mit der aufgewühlten Flüssigkeit kann praktisch
nicht eingedickt werden, weil die Beruhigungszeit zum Absetzen und Konzentrieren
des Feststoffes fehlt und das ruhige Absetzen durch unerwünschte Strömungen im Klärteil
oder durch das Abziehen der Suspension am Boden des Klärteils gestört wird. Meist
zieht
man ein nur gering konzentriertes Schlammwasser ab, dessen
Feststoffanteil zwischen 10 - 20 g/l liegen kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine
Kombination von Venturiwäscher und Klärteil zu finden, in der eine um eine Größenordnung
stärkere Konzentration der Feststoffe möglich ist.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Diffusor des venturiartigen
Waschteiles direkt in den Querschnitt des runden oder vieleckigen als Eindicker
ausgebildeten Klärteils übergehend ausgebildet ist und dem engsten Querschnitt des
venturiartigen Waschteiles gegenüberliegend ein in das Flüssigkeitsniveau des Klärteils
eintauchender und mit seinem Rand über das Flüssigkeitsniveau hinausragender ringförmiger
Körper angeordnet ist.
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Durch die Anordnung eines ringförmigen Körpers gegenüber dem Venturihals
wird die Hauptmasse der Waschflüssigkeit in dem begrenzten Innenraum des ringförmigen
Körpers aufgefangen und dadurch überraschenderweise eine unerwünschte Verwirbelung
der Flüssigkeit des Klärteiles vermieden. Der mit der Waschflüssigkeit in das Innere
des ringförmigen Körpers eindringende Staub sedimentiert mit erhöhter Geschwindigkeit
in den Boden des Eindickers.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der ringförmige
Körper heb- und senkbar und an seinem oberen Rande trichterförmig ausgebildet.
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Durch die Ausgestaltung des sich auf den Umfang des Klärteils erweiterten
Diffusors wird eine die Gasgeschwindigkeit stark verzögernde und nach der Seite
abgelenkte Strömung erzeugt, wobei die Waschflüssigkeit fast vollständig im Innern
des ringförmigen Körpers auf die Wasseroberfläche auftrifft. Die Ausbildung von
störenden
Strömungen bis an den Rand des Klärteils bzw. Eindickers
werden unterbunden. Überraschenderweise wirkt der ringförmige Körper so stark dämpfend,
daß praktisch ein stark konzentrierter und die Absetzbewegung fördernder Staubstrom
vorwiegend in der Mitte des Eindickers zu Boden sinkt. Durch das Variieren der Höhe
des Trichters über der Flüssigkeitsoberfläche läßt sich die dämpfende Wirkung des
ringförmigen Körpers optimal den jeweiligen Betriebsverhältnissen anpassen. Weiterhin
hat die trichterförmige Ausbildung den Vorteil, daß an die Wand spritzende Flüssigkeitsteile
nicht an einer Kante zerstäubt und vom Gasstrom mitgerissen werden, sondern relativ
ungestört über den Rand oder wieder in den Innenraum des ringförmigen Körpers zurückfließen,
Staubansatzbildungen an dem ringförmigen Körper können durch kurzzeitiges Untertauchen
des ringförmigen Körpers unter die Flüssigkeitsoberfläche abgewaschen werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist auf der Außenseite
des Naßreinigers im Schwankungsbereich des Flüssigkeitsniveaus des Eindickers eine
unterhalb des Flüssigkeitsniveaus mit Öffnungsschlitzen in das Innere des Eindickers
versehene ringförmige Rinne angeordnet.
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Vorteilhafterweise ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung
am oberen Rand der Öffnungsschlitze im Inneren des Eindickers eine schräg nach unten
weisende Schürze angeordnet.
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Durch diese Öffnungsschlitze und der zusätzlichen schrägen schürzenartigen
Abdeckung in dem Eindicker wird erreicht, daß die geklärte Flüssigkeit unterhalb
des Flüssigkeits spiegels des Eindickers in die Überlaufrinne gelangt.
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Die Regelung des Flüssigkeitsniveaus bzw. die Abführung der geklärten
Flüssigkeit erfolgt gemäß einer weiteren
Ausgestaltung der Erfindung
dadurch, daß zur Regelung des Flüssigkeitsniveaus im Eindicker eine flexible Saugheberleitung
an dem ringförmigen Raum angeordnet ist, Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung
der Erfindung sind am Konfusoreintritt über den Umfang verteilt Waschdüsen angeordnet
mit einer oberhalb des Venturihalses auf die Konfusorwand gerichteten Strahlrichtung
Zweckmäßigerweise verwendet man Vollkegeldüsen, deren Flüssigkeitsstrahl den vollen
Querschnitt des Venturihalses ausfüllen.
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In dem anschließenden, sich stark erweiternden Diffusor wird die Hauptwassermasse
im Bereich des ringförmigen Körpers auf die Wasseroberfläche auftreffen. Vom Gas
mitgerissene Wassertröpfchen werden durch die sich stark verzögernde Strömung im
Diffusor außerhalb des ringförmigen Körpers abgeschieden.
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In diesem relativ trockenen Bereich können sich an den Wänden des
Diffusors Ansätze bilden, Um dieser Ansatzbildung entgegenzuwirken, sind nach der
Erfindung auf der Innenseite des Diffusors aufblasbare Kissen aus dehnbarem Material
angeordnet.
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Um die Absetzbewegung und Klärwirkung des in dem Trichter konzentrierten
Staubstromes in den Boden des Eindickers zu erhöhen, ist nach einer bevorzugten
Ausgestaltung der Erfindung an dem Naßreiniger mit dem als Eindicker wirkenden Klärteil
eine Vorrichtung zur dosierten Zugabe von Flockungsmitteln angeordnet. Zweckmäßigerweise
wird dabei nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung an der Heb- und Senkvorrichtung
des ringförmigen Körpers eine Zuführung für Flockungsmittel angeordnet.
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Dadurch wird aber im Bereich der größten Staubkonzentration die Absetz-
und Klärgeschwindigkeit stark beschleunigt.
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Durch den erfindungsgemäßen Naßreiniger wird eine getrennte Aufstellung
von Wäscher und Eindicker vermieden.
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Es wird Raum eingespart. Wäscher und Eindicker sind in einem gemeinsamen
Gehäuse so miteinander verbunden, daß weder die Feststoffauswaschung im Wäscher
noch die Funktion des Eindickers beeinträchtigt werden.
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Die Kontaktzeit zwischen Waschflüssigkeit und aus zu waschenden Feststoffen
kann erfahrungsgemäß sehr kurz sein, ohne daß die Waschwirkung beeinträchtigt wird.
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Sie beträgt in der Waschzone von Hochleistungswäschern oft nicht mehr
als etwa eine Millisekunde. In dem an die Waschzone anschließenden Teil, z. B. dem
Diffusor von Velturiwäschern, in dem die Strömungsgeschwindigkeit des Gas-Flüssigkeitsgemisches
verzögert wird, beträgt dagegen die Verweilzeit des Gas-Flüssigkeitsgemisches im
allgemeinen mehrere Hundertstel Sekunden, eine Zeitspanne, die bereits lang genug
ist, um mögliche chemische Reaktionen, die unterdrückt werden sollen, in einem unerwünscht
hohen Maße ablaufen zu lassen. Um eine stark selektive Feststoffauswaschung bei
Vermeidung chemischer Reaktionen zu erreichen, wird nach der Erfindung der Hals
eines Venturiwäschers zentral in geringem Abstand von der Flüssigkeitsoberfläche
des darunter befindlichen Eindickers angeordnet. Der Venturidiffusor wird stark
erweitert und überdeckt den Eindicker. Der Flüssigkeitszulauf in den Eindicker befindet
sich unmittelbar unter der Waschzone des Wäschers und ist trichterförmig ausgebildet.
Die Hauptmenge der Waschflüssigkeit gelangt nach Verlassen der Waschzone unter Beibehaltung
der erteilten Bewegungsrichtung und unter dem Einfluß der Schwerkraft in den Einlauftrichter
des Eindickers, während sich das Gas von dem Flüssigkeitsstrom trennt und über eine
oder mehrere Öffnungen in der Abdeckung des Eindickers abgezogen wird.
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Um zu verhindern, daß die Klärwirkung des Eindickers durch die Turbulenz
beeinträchtigt wird, die an der Flüssigkeitsoberfläche sowohl als Folge der Gasströmung
als auch des Auftreffens der Flüssigkeitstropfen außerhalb des Einlauftrichters
des Eindickers hervorgerufen wird, ist der Eindicker so gestaltet, daß die geklärte
Flüssigkeit unterhalb des Flüssigkeitsspiegels des Eindickers in die Überlaufrinne
abläuft. Es hat sich gezeigt, daß überraschenderweise sich eine unter den beschriebenen
Bedingungen ausbildende Turbulenz der Flüssigkeitsoberfläche nur wenige Zentimeter
tief in die Flüssigkeit hinein auswirkt.
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Die Erfindung wird an Hand der Figur näher und beispielsweise beschrieben.
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Mit 1 ist der Gaseintrittsstutzen in den Naßabscheider bezeichnet.
Hinter dem Gaseintrittsstutzen erweitert sich die Gasleitung auf den größten Querschnitt
des Konfusors 2.
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Auf dem oberen Rand der Erweiterung des Konfusors 2 sind über den
Umfang verteilt einzelne leicht herausziehbare und auswechselbare, in den Gasraum
des Konfusors hineinragende Düsen 3 befestigt. Der Konfusor 2 verengt sich laufend
und geht an seiner engsten Stelle, dem Venturihals 4, in den sich stark erweiternden
Diffusor 5 über, Die Strahlrichtung der Düsen 3, von denen je nach der Größe des
Durchmessers mindestens zwei auf den Umfang verteilt sind, ist so, daß die Flüssigkeitsstrahlen
den freien Querschnitt des Venturihalses vollständig mit Waschflüssigkeit beaufschlagen.
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Der Venturihals 4 selbst wird voll mit Flüssigkeit ausgefüllt. Hinter
dem Konfusor 2 bleibt der Waschflüssigkeitsstrahl mit dem aufgenommenen Feststoffanteil
des Gases relativ konzentriert erhalten und trifft im Innenraum des ringförmigen
Körpers 6 mit der trichterförmigen Erweiterung 7 auf die Wasseroberfläche des Klärteiles
auf. Der ringförmige Körper 6 ist an einer beweglichen rohrartigen Halterung 8 durch
waagrechte Speichen befestigt. In der rohrartigen
Halterung 8 kann
von außen über eine Pumpe 9 Flockungsmittel, beispielsweise radial über Spritzdüsen
10 unterhalb der Wasseroberfläche in den Innenraum des ringförmigen Körpers eingespritzt
werden. Das Gas verteilt sich über den diffusorartigen Raum oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche
und tritt über eine oder mehrere Öffnungen 11, 11t am Rande des Diffusors 5 aus.
Die Wände des Diffusors 5 sind mit flexiblen, durch Luft aufblasbare Kissen 12,
beispielsweise aus Gummi, versehen, um eine Ansatzbildung zu verhindern.
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Außerhalb des Eindickers 13 befindet sich eine offene oder geschlossene
Flüssigkeitsrinne 14, die durch schlitzförmige Öffnungen 15 mit dem Innenraum des
Eindickers 13 verbunden sind. An der Innenwand des Eindickers 13 ist beispielsweise
eine in ihrer Neigung verstellbare schräge Abdeckschürze 16 angeordnet. Die äußerste
Kante dieser Schürze bestimmt die Höhe, aus der geklärte Flüssigkeit in die Flüssigkeitsrinne
14 gelangen soll. An der Rinne 14 befinden sich mehrere Flüssigkeitsablaufstutzen
17, die über bewegliche Saugheberleitungen das geklärte Wasser über einen Zulauftank
18 als Vorlauf einer Pumpe 19 wieder den Düsen 3 zuführt.
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Im uriteren Teil befinden sich eine Auslaßöffnung 2a, in der der am
Boden konzentrierte eingedickte geflockte Schlamm eventuell über eine Räumvorrichtung
21 ausgetragen wird.
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Der eingedickte Schlamm hat dabei eine Konzentration von 200 - 300
g/l und mehr. Die im Waschprozeß evtl. verdampfte Flüssigkeitsmenge kann im Zwischentank
18 durch einen entsprechenden Zulauf 22 wieder ausgeglichen werden. Patentansprüche