DE2322338A1

DE2322338A1 - Verfahren und einrichtung zur reinigung von gasen

Info

Publication number: DE2322338A1
Application number: DE2322338A
Authority: DE
Inventors: Noe Ugo Rinaldi
Original assignee: Tecnochim SRL
Current assignee: Tecnochim SRL
Priority date: 1972-05-10
Filing date: 1973-05-03
Publication date: 1973-11-29
Also published as: BE799322A; IT961166B; GB1425408A; SE421631B; ES415086A1; US3988421A; NL7306508A; FR2184085A1; FR2184085B1; JPS4949471A; DE2322338C2; SE7613029L

Description

DR.-INQ. DIPL.-INM. M SC. 'JIPl.-PKYS. DI. OIPL.-PMYS.

HÖGER - STELLRECHT- äRIESSBACH - HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTOART

TECNOCHIM Sri in Mailand (Italien)

Verfahren und Einrichtung zur Reinigung von Gasen.

Die vorliegende Erfindung erstreckt sich auf die Reinigung von wenigstens teilweise brennbaren Staub enthaltenden Gasen, insbesondere solche, die bei der Herstellung von Stählen entstehen.

Es ist bekannt, daß im Herstellungsverfahren von Stählen mit Sauerstoff die Reduzierung des Kohlenstoffgehaltes auf die beabsichtigten Werte und die Entfernung von unerwünschten Elementen wie Phosphor, Sylizium, Mangan usw. dadurch erreicht wird, daß in das flüssige Bad Sauerstoff (gegebenenfalls gemischt mit anderen Gasen wie z.B. Argon) eingeblasen wird, der den Kohlenstoff zum Teil zu CO und CO oxydiert und zum Teil

309848/0823

-1-

Oxyde von Phosphor, Sylizium, Chrom, Mangan, Eisen usw. bildet, die somit als Schlacke vom Stahl abgesondert werden Können·

Während der Einführung des Sauerstoffes entwickelt sich somit eine betrachtliche Menge von Gasen mit hoher Temperatur, im wesentlichen aus CO und CO bestehend (je nach dem Herstellungsverfahren in veränderlichen Verhältnissen), die gemeinsam mit anderen Gasen wie Stickstoff und Argon den Ofen verlassen und erhebliche Mengen von Staub und metallischen Dämpfen mit sich führen.

Eines der besonderen zeitgemäßen Probleme ist die Verhinderung von Umweltverschmutzung, sei es durch die Verbreitung solchen Staubes, sei es wegen der möglichen Anwesenheit erheblicher Mengen von Kohlenoxyd im Abgas.

In der Fig.l (eine schematische Ansicht teilweise im Schnitt) ist die Folge der Vorgänge dargestellt, die im Rahmen der üblichen Technik gewöhnlich zur Einschränkung der Verschmutzung vorgesehen werden.

Das im Ofen 1 entwickelte warme Gas tritt von der Mündung 30 aus, wird über den Kanal 2 abgesaugt, der mit einem geeigneten Kühlmantel für den Wasserumlauf versehen ist, wird gekühlt und durch Einspritzen von Wasser 4 in dem Sättiger 3 gesättigt, wird mit anderem Wasser 6 im Sörubber-Venturi 5 gewaschen und über einen Ventilator 7 ins Freie abgelassen.

Gemeinsam mit dem sich im Ofen i entwickelten Gas wird durch den Spalt 8 am Ende des Kanals 2 eine Luftmenge in starkem Ueberschuss gegenüber der für die Verbrennung erforderlichen Menge angesaugt und dies zu dem Zweck, das CO zu CO zu ver— brennen und die Temperatur des Gases längs des Kanals 2 herabzusetzen.

309848/0823

-2-

Unter den größten Mängeln der üblichen Verfahren können folgende angeführt werden :

a) Uebermäessige Länge der Flamme infolge schlechter Mischung der bei 8 angesaugten Luft und dem aus der Mündung 30 austretenden Gas; daraus ergibt sich die Notwendigkeit, den Kanal 2 sehr lang zu machen, um die Entfernung von CO zu sichern. Ueberlicherweise ist die Länge des Kanals 2 gleich dem 10-12-fachen des Kanaldurchmessers.

b) Bildung von sehr starken Verkrustungen auf der inneren Oberfläche des Kanals 2, die eine häufige und kostspielige Wartung erfordern. Die Bildung dieser Verkrustungen ist auf die Anwesenheit von unverbranntem CO zurückzuführen, welches den als Zunder aus dem Ofen austretenden Staub zu Metall reduziert und auf die Anwesenheit von nicht oxydierten metallischen Dämpfen, die auf den inneren durch den Wasserumlauf im Mantel gekühlten Wandungen des Kanals 2 kondensieren.

c) Uebermässiger Energieverbraucb des Ventilators 7 infolge des starken Ueberschusses an Luft, die durch den Spalt 8 angesaugt werden muß, um die Verbrennung des Gases im Kanal 2 zu bewerkstelligen.

In der Fig.2, die wieder eine schematische Stirnansicht teilweise im Schnitt ist, ist eine der verbreitesten Ausführungsformen von Einrichtungen dargestellt, welche die in der Fig.l schematisch angegebenen Vorgänge bewerkstelligen.

Das aus dem Ofen 1 über die Mündung 30 austretende Gas wird über den komplizierten Kanal 2 in den Kopf des Turmes T geleitet, wo es mit aus einer oder mehreren Düsen 20 austretendem Wasser 4 berieselt wirdj von da aus gelangt es zum Sbrubber-Venturi, der aus einem konvergentem Teil 9* der Verengung 10 (mit Einspritzung von Wasser 6), dem Diffusor 11 und dem FlUseigkeitsabscheider 12-13 gebildet ist (siehe z.B. italienisches

309848/0823

-3-

Patent 885 662).

Man hat nun gefunden,■daß die Vorgänge und Einrichtungen gemäß der früheren Art wesentlich verbessert werden können, durch eine kritische Korabination von Maßnahmen, dank derer gleichzeitig zahlreiche Vorteile zu erreichen sind, unter denen folgende angeführt werden können :

a) die Vollständige Verbrennung erfolgt in einem Kanal 2 mit sehr verkürzter Länge.

b) Die Sättigung des Gases erfolgt im Gegenstrom zur Sättigungsflüssigkeit.

c) Die Abscheidung der Waschflüssigkeit erfolgt in zwei Stufen ohne Einsatz von zusätzlichen mechanischen Mitteln.

Das Verfahren nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennung des Gases in dem Entstaubungskanal mit sehr gekürzter Flammenlänge erreicht wird und unter Schutz der inneren Wandungen des genannten Kanals dank einer doppelten Zuführung von Luft, wobei in einer der beiden die Luft selbst in eine drehende Bewegung versetzt wird, deren Achse mit der Achse des Kanals übereinstimmt.

Die andere zugeführte Luft kann entweder über Düsen im wesentlichen in rechtem Winkel zur Achse des Kanals (oder zu der seines Anschlusses) oder über ein Rohr parallel zur Achse des Brenkanals eingeführt werden.

Vorzugsweise befindet sich dieses Rohr außen am Anschluß des Kanals und is^nit einem Luftverteiler versehen.

Um das Waschen des so verbrannten Gases nach der Erfindung vorteilhaft zu bewerkstelligen, lässt man letzteres im unteren Teil des Turmabschnittes ankommen, welcher als Sättiger im Gegenstrom oder im Kreuzstrom zur: überschüssigen Flüssigkeit für

309848/0823 -4-

die Sättigung und das Vorwaschen wirkt; das so behandelte Gas wird oben der genannten Zone entnommen und durch einen Scrubber-Venturi geleitet, der außerhalb des den Sättiger enthaltenden Turmes liegt; das aus dem genannten Sarubheraustretende Gas wird in den Turmabschnitt zurückgeführt, der als Abscheider derart dient, daß das Gas zunächst einer Ablenkung unterworfen ist, die eine Vorabscheidung der flüssigen Bestandteile erwirkt und dann einer Fliehkraftabscheidung, ohne mechanische Hilfsmittel', wodurch die völlige Abscheidung der feinsten Bestandteile erreicht wird; schließlich wird der Ueberschuß an Sättxgungswasser in einer unteren Zone gesammelt, wobei ein hydraulischer Abschluß durch eine Wassersäule geschaffen wird.

Die Erfindung umfasst eine Einrichtung zur Ausführung des erwähnten Verfahrens, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie aus einem Ofen, einem kurzen Kanal für die Entstaubung und Verbrennung des aus dem Ofen austretenden Gases und aus zwei Mitteln für die Zuführung der Verbrennungsluft besteht, von denen eines aus einem mit Flügeln versehenen Kranz besteht.

In einer AusfUhrungsform besteht die Einrichtung noch aus einem Turm, dessen Achse im wesentlichen im rechten Winkel zur Achse des genannten Kanals für die Entstaubung und Verbrennung des Gases steht, aus einer Sattigungszone im oberen Teil dieses Turmes, aus einem Eintritt für das Gas unterhalb dieser Sättigungszone, in der von oben Wasser im Xleberschuß im wesentlichen im Gegenstrom zum Gasstrom abfällt, aus einem Austritt für dfe behandelten Gase, der in dem oberen Teil dieser Sättigungazone angebracht ist und der mit einem Shrubber-Venturi verbunden ist, der außerhalb und parallel zu diesem Turm angeordnet ist, aus einer im unteren Teil dieses Turmes befindlichen Abscheidungszone für die Waschflüssigkeit, aus einem ausgeprägten Kniestück

309848/0823

-5-

zxfischen Austritt aus dem Venturi und einem Eingang in diese Abscheidungszone, aus einem Trichterelement mit stark verlängertem Rohr, das in dem Turm zwischen der genannten oberen 'Sattigungszone und der genannten unteren Abscheidungszone liegt, und aus einer Oeffnung in dieser letzteren Zone zum Anschluß des Absaugers oder Ventilators.»

In einer anderen Ausführungsform führt der Kanal tangential zum Turm, dessen oberer Teil von einem Rohr durchquert ist, das die spiralförmig aufsteigenden Gase im Kreuzstrom mit Wasserbespritzt.

Dieser Teil des Turmes ist ähnlich wie ein Zyklon-S'erufacer ausgebildet.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf einige bevorzugte aber nicht einschränkende AusfUhrungsformen beschrieben, wie sie in den Figuren 3> Aj S₃ die zwei schematische Ansichten teilweise im Schnitt darstellen, gezeigt sind·

Wie aus diesen Figuren hervorgeht, wird das aus dem öfen 1 tfjer das Mundstück 30 austretende Gas (dank der Wirkung des Ventilators 7) in den kurzen Kanal 2 angesaugt. Dieser weist zwei wesentliche Ei—genschaften auf :

1) in seinem dem Ofen 1 nächstliegenden Teil ist er mit einer doppelten Luftzuführung ausgerüstet.

2) an seinem Ende A ist der Verbrennungskanal 2, im wesentlichen rechtwinklig im unteren Teil PB des SSttigers 3 ini Turm T angeschlossen, so daß das aus den Düsen 20 austretende Wasser das Gas G im Gegenstrom trifft.

Das gleiche Gas G (gekühlt, gesattigt und vorgewaschen) ge^ langt nun (dem Pfeil G folgend) über das Kniestück 15 in den Shrubber-Venturi 9-10-11, der sich charakteristisch außerhalb

309848/0823
-6-

des Turmes T befindet: an der Stelle 10 tritt anderes Wasser 6 für die Endwaschung ein. Nach einem anderen typischen Kennzeichen der Erfindung, wird das völlig gewaschene aus dem Sarubber-Venturi austretende Gas G in kritischen Zuständen wieder in den Turm T eingeführt, das heißt in der Weise, daß man vorerst im Kniestück 18 eine Vorabscheidung der gröberen Flüssigkeitsteile erwirkt und daß daraufhin der Eintritt von G in T im wesentlichen tangential zu den inneren Wandungen von T erfolgt.

Auf diese Weise versetzt man das Gas G in eine mit CE bezeichnete schraubenförmige Bewegung, die eine Fliehkraftabscheidung der feinsten Tröpfchen gegen die inneren Wandungen Pi des Abscheiders 19 hervorruft. Nach einem anderen Kennzeichen der Erfindung ist das durch die Düsen 20 eingespritzte Wasser im üeberschuß gegenüber der für die Sättigung des Gases erforderlichen Menge,so daß eine erste Stufe zum Auswaschen des in diesem Gas enthaltenen Staubes bewerkstelligt wird. Der Wasserüberschuß, der den in der ersten Stufe niedergeschli>genen Staub mit sich führt, sammelt sich auf dem Boden des Trichters I des oberen Abschnittes 3 und gelangt durch ein Tauchrohr 16 auf den Boden des unteren Abschnittes 19j wo eine für den hydraulischen Abschluß des Gases ausreichende Wassersäule B aufrechterhalten wird.

Alles auf dem Boden des Abscheides 19 sich sammelnde Wasser kann somit mit einer einzigen Pumpe 14 abgeführt werden.

Für das Festhalten von groben, festen, eventuell im Gas enthaltenen Bestandteilen kann man einen Rost GR über dem Trichter I vorsehen.

Eine andere bemerkenswerte Eigenschaft der Erfindung ist durch das derart ausgebildete Zuführungssystem der Verbrennungs·

309848/0 823

—7—

. t

luft zum Entstaubungskana1 2 dargestellt, daß dessen Länge wesentlich gekürzt und die Bildung von Verkrustungen auf den Wandungen von 2 veräieden werden kann.

Man hat gefunden, dass es für Gas mit wenigstens 50% Volumenanteilen von CO oder mehr vorteilhaft ist, im anfänglichen Teil des Kanals 2 mit dem Durchmesser D eine geeignete Zahl von radialen Düsen "U)¹ mit dem Durchmesser "d" zu verwenden, über welche Verbrennungsluft in etwa stöchiometrischer Mönge eintritt.

Wie in der Fig.3a ersichtlich ist, die den Schnitt der Fig.3 in der Schnittebene X-X zeigt, sind die Düsen U mit ih-'rer Achse im wesentlichen normal zur Achse des Kanals 2 angeordnet und längs einer oder mehrerer Kränze über den Umfang verteilt, und zwar 3 bis 18 Düsen je Kranz mit einem" inneren

d Durchmesser, derart, daß das Verhältnis —r— zwischen 0,05 und 0,25 liegt.

Durch den Ringspalt FA wird außerdem eine gewisse Luftmenge angesaugt, die zum Schütze der inneren Wandungen P des Kanals in der die Verbrennung interessierende Zone dient. Um diesen Schutz wirksamer zu machen, wird die Luft auf diese Wandungen mittels einer Serie von Flügeln C geschleudert, die in dem Spalt entsprechend angebracht sind: diese Flügel sind schematisch in der Fig.3b dargestellt, die ein zu Fig.3a analoger Schnitt ist, jedoch gemäß der Schnittebene Y-Y.

Es wird nun ein nicht einschränkendes Zahlenbeispiel des Verfahrens wiedergegeben, das der Ausführung nach den Fig.3 j 3a und 3b entspricht.

Aus einem üblichen, wie dem unter der Bezeichnung "Argon-

"¹J-Oxygen" bekannten, Konverter entströmen 6000 Nm /h gas mit

309848/0823

—8 —

folgenden Eigenschaften : Zusammensetzung :

CO =	75,	0%	Vol.
^C02^e	8,	3%	Vol.
Ar +	^N2.	SS	16,7£

Vol. Temperatur: 175O°C.

Der Innendurchmesser des Kanals 2 beträgt 1000 mmj es sind 48 Düsen U mit d = 80 mm auf vier kreisförmigen Kränzen angeordnet. Die Düsen U sind von einem Kranz "zum anderen verset zt.

Durch die Düsen werden 10.000 Nm /h Luft angesaugt, während durch den Spalt FA¹ ca. 8.000 Nm /h Luft für den Wandungsschutz angesaugt werden. Es sind 24 Flügel mit 15° Teilung und einer Neigung von 30° vorgesehen. Die Länge der Verbrennungszone ergibt sich zu I900 mm (1,90 mal dem Durchmesser des Kanals 2).

In der Fig.4 ist eine andere Ausführungsform des Kanales 2 dargestellt, die z.B. für die Verbrennung von Gas mit weniger als 505S Co-Gehalt geeigneter ist.

Das vom Ofen 1 durch das Mundstück 30 kommende Gas ist wieder Über den Kanal 2 vom Endventiüabor 7 angesaugt, so daß dieser Kanal unter Unterdruck steht. Nach einem vorteilhaften Kennzeichen der Erfindung wLrd nun die Luft in zwei annähernd gleichen Mengen angesaugt, und zwar ein Teil durch das Rohr Tu mit Durchmesser d und ein Teil durch den Ringspalt FA¹: dieser letztere Spalt ist nun hinter Tu versetzt. Wie aus der Fig.4a ersichtlich ist, die ein Schnitt längs der Schnittebene X-X der "Fig.4 ist, ist der Spalt FA¹ mit besonderen Flügeln C versehen, die die eintretende Luft in drehende Bewegung versetzen, so daß diese Luft gegen die inneren Wandungen des Kanals 2 geschleudert

309848/Ό823 -9-

wird, um einen wirksamen Schutz dieser Wandungen zu erzielen .

Das Gas "g" wird dagegen zu. einem kreisförmigen Kranz Z mit der Breite L gezwungen, dessen innerer Durchmesser etwa gleich d ist (Fig.4a)·

Man hat gefunden, daß es besonders vorteilhaft ist, wenn der Wert des Verhältnisses —~— zwischen 0,10 und 0,35 liegte, dem ein Wert des Verhältnisses L/D zwischen 0,085 und 0,3 entspricht .

Das Rohr Tu mit Durchmesser d kann praktisch natürlich durch ein gleichachsiges Loch mit gleichwertigem Durchmesser ersetzt werden, das direkt in der Wandung des Kanals 2 angebracht wird. .

Im folgenden wird ein zahlenmäßiges nicht einschränkender» Beispiel der in Fig.4 und 4a dargestellten Einrichtung wiedergegeben.

Aus dem elektrischen Ofen 1 entströmen durch das vorgesehene Mundstück 30 9000 Nm /h Gas mit folgenden Eigenschaften %

Zusammensetzung : CO ~ 3ZjZ% Vol.

.- CO « 22, 2# Vol.

N + Ar = 44,5$ Vol. Temperatur: ca. 1700⁰C.

Durch das Rohr Tu werden etwa 9250 Nm /h Luft und durch den Spalt FA¹ etwa 9250 Nm /h Luft angesaugt. Der innere Durchmesser/des Kanals 2 beträgt 1000 mm, während der innere Durchmesser des Rohres Tu = 475 mm ist.

Die Zahl der Flügel beträgt 24, die Teilung 15° und die Neigung 30°.

309848/0823

-10-

Die Länge des Verbrennungskanais beträgt ca. 244 m entspre- ■ chend 2,4 »al dem Durchmesser des Kanals 2.

Die Fig.5 und 5a geben eine besonders vorteilhafte Ausführungsform wieder. Die Verbrennungsluft tritt durch eine doppelte Zuführung einj die erste ist durch ein Rohr Te gebildet, das sich sogar außerhalb des Kniestückes Rg des Kanals 2 befindet. Auch das Rohr Te hat die gleiche Achse wie der Ent-" etaubungskanal 2 und weist einen inneren Durchmesser "d" auf, der wesentlich größer ist als der Durchmesser ⁿd" des Rohres Tu. Am Eintritt oder im Inneren von Te ist nun nach der Erfindung auch ein Luftverteiler Ra angebracht; wie aus der Fig.5a ersichtlich ist, ist Ra vorzugsweise ein einfacher Rost "g", der aus einem kreisförmigen Kranz Cc und aus einer Reihe von Rippen Cs besteht (3 in der Darstellung).

Diese einfache Art von Rost, wie auch andere mögliche, können aus beliebigem Material hergestellt werden; der Rost g besteht vorzugsweise aus Metall oder noch vorteilhafter aus feuerfestem Material (Steinen)· Man hat gefunden, daß der Einsatz des Luftverteilers Ra in Rostform die Gefahr wesentlich verringert, daß sich im Inneren des Verbrennungskanals eine Zone bildet, in der das aus dem Ofen kommende Gas nicht mit Luft gemischt ist. Der Rost ⁿg^w bietet nun eine ausgezeichnete Mischung von Luft und Gas, und Mängel werden vermieden, die dadurch bedingt sind, daß in den Krümmungen das Gas dazu neigt, sich an der Wandung mit geringerem Radius zu stauen, während die Zentralluft (z.B. die von Tu kommende) gegen die Wandung größeren Durchmessers zustrebt, demzufolge ergibt sich eine Entmischung der beiden Flußmittel in den Krümmungen.

Mit dem Verteiler Ra in Rostform mit gut verteilten und distanzierten Rippen, erhält man eine praktisch gleichmäßige

309848/0823

-11-

und konstante Mischung von Luft und Gas und dadurch eine Verbrennung mit erheblich gekürzter Flammenlange auch in den;:Krümmungen des Kanals 2.

Ein weiterer Vorteil des völlig außerhalb des Kniesttickes Rg des Kanals 2 angeordneten Rohres Te besteht darin, daß die Verbrennungszone schon an der Stelle 35 beginnt, d.h. sie erstreckt sich über das ganze innere Volumen von Rg und 2, wodurch, im Ergebnis, die Länge von 2 noch weiter gekürzt werden kann. Die inneren Wandungen von 2 sind auch hier durch die in FA¹ eintretende Luft geschützt, die durch die Flügel in eine drehende Bewegung versetzt ist.

Nach einem anderen Kennzeichen der Erfindung stellt die Fig. 5 eine vorteilhafte AusfUhrungsform für den Fall dar, daß der Kanal 2 tangential in den Turm T eingeführt wirdj es gibt hiermit keinen im wesentlichen vertikalen Auftrieb der verbrannten Gase mehr.

Da die Gase jetzt eine Spirale nach Art Ug ausführen, lässt man das Wasser aus einem mit Düsen versehenen Rohr 22 derart austreten, daß es nach der punktierten Linie 1-1 gegen die Wandungen Pi von T gerichtet ist und somit im Kreuzstrom auf die Gase Ug trifft. Die Gase Gl werden am Ende ihres außbeigenden Verlaufes in den außenliegenden Sfarubber-Venturi 15-9—11-16 abgesaugt.

Im Inneren des Turmes befindet sich stets der Rost GR, doch den WasserUberschuß lässt man dem Becken PO über die Gleitbahn 38 und das Rohr 40 zufliessen, während das Waschwasser von der Gleitbahn 39 und dem Rohr 4I aufgefangen wird.

In dem Becken PO befindet sich ebenfalls eine Wassersäule B . Es ist klar, daß die Anwendung des Systems 22 - Ug 15, 38-39 und PO, d.h. des Kreuzstromes und des Schleuder-s&rubbers, nicht unbedingt an die^LösurLg ,des äußeren Rohres Te gebunden

-12-

ist, sondern auch mit anderen Ausführungsformen nach den Fig,3 und 4 bewerkstelligt werden kann.

Mit der doppelten Luftzuführung nach der Erfindung ist es gelungen, einen normalen Kanal in eine wirksame Verbrennungskammer des Gases zu verwandeln und unter anderen folgende Vorteile zu erzielen : ·

— drastische Kürzung der Länge des Kanales zur Absaugung und Verbrennung des Gases infolge der geringen Flammenlänge;

— betrachtliche Verringerung der durch Niederschlag von metallischen Dämpfen verursachten Verkrustungen auf den inneren Wandungen des Kanales 2 (und des diesbezüglichen Aufwandes an Wartung) infolge der schnellen Entfernung des CO, sowie des Schutzes, der durch die auf diese Wandungen geschleuderten Luftschicht erzielt wird;

— bemerkenswerte Kostensenkung von Anlage*und Betrieb als Folge des geringeren Luftüberschusses, der zur Erzielung der vollständigen Verbrennung des Gases erforda-lich ist.

Dank der wahrhaft kritischen Wahl der die Erfindung kennzeichnenden Haßnahmen und besonders des doppelten Zuführungssystems der Verbrennungsluft je nach dem CO-Gehlt des Gasstromes erzielt man überraschenderweise eine beträchtliche Kürzung der Flammenlänge und einen wirksamen Schutz der inneren Wandungen im Verbrennungskanal.

Hinzu kof&mt, daß die Verbrennung des doppelten Zuführungssystems mit den Maßnahmen, den kurzen Verbrennungskanal in den unteren Teil der Sattigungszone des Turmes senkrecht zu dessen Achse oder tangential zur äußeren Wandung einzuführen (Wirkung : Gegenstrom oder Kreuzstrom Gas-Wasser), den Scrubber—Venturi nach außen zu versetzen mit einem scharfen Kniestück in der unteren Zone

309848/0823

zur Wiedereinführung des Gases (Wirkung : Vorabscheidung der Tropfen durch Ablenkung), das Gas in den Abscheider tangential zu den inneren Wandungen wiedereinzuführen (Wirkung s. Abscheidung der feinen Tröpfchen durch Fliehkraftwirkung), den Trichter I oder Gleitbahnen 38 und 39 in diesem Abscheider mit oder ohne Rost GR vorzusehen, dazu führt, ein äußerst wirksames Verfahren mit einer sehr kompakten, wirtschaftlichen, elastischen, vielseitigen und zeitbeständigen Einrichtung zu schaffen.

Die enorm gekürzte Länge des Kanals 2, der jetzt eine geringere Zahl von Krümmungen aufweist, sowie sein rationaler Anschluß an den Sättiger, mach in der Tat den Einbau von Reinigungsanlagen auch an Oefen möglich, die des geeigneten Raumes entbehren. Zu unterstreichen sind weiter die einfache Wartung des jetzt in leicht zugänglicher Lage befindlichen Venturi und die Vermeidung von mechanischen Hilfsmitteln, die bei der Herstellung von Fliehkraftabscheidern wenig zugänglich sind.

Auch wenn die Erfindung aus Gründen der Deutlichkeit unter Bezug auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen beschrieben ist, versteht es sich, daß es für diese zahlreiche Varianten gibt, die, da sie für einen Durchschnittsfachmann dieses Gebietes auf der Hand liegen, weitgehend in den Bereich der vorliegenden Erfindung fallen.

309848/0823

-14-

Claims

4S

PATENTANSPRÜCHE

l)j Verfshren zur Reinigung von brennbaren Gasen, im besonleren von Gas, das bei der Herstellung von Stählen mit Sauerstoff entsteht, bei dem das im Ofen entwickelte Gas in einen Entstaubungskanal zusammen mit Brennluft abgesaugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man die Verbrennung mit einer stark gekürzten Flamme und mit im wesentlichen geschützten Innenwandungen des Kanals erfolgen lässt, indem eine doppelte Luftzuführung vorgesehen ist, von der eine darin besteht, daß Luft in drehender Bewegung durch einen ringförmigen Spalt am Eintritt dieses Kanals eingeführt wird.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vornehmlich bei einem CO-Gehalt von wenigstens 50% oder mehr im Gasvolumen die andere Verbrennungsluft in den Entstaubungskanal im wesentlichen senkrecht zum Gasstrom mittels dttsenförmiger Organe eingeführt wird.
3) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis d/D zwischen dem Durchmesser (d) der radialen Düsen und dem Durchmesser (D) des Entstaubungskanales des Gases im Bereich von 0,05 und 0,25 liegt.
4) Verfahren nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Verhältnis d/D gleich 0,08 ist.
5) Verfahren nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daft die Düsen auf einem bis acht über den Umfang verlaufenden Kränzen angeordnet sind und die Zahl der Düsen für jeden Kranz zwischen drei und vierundzwanzig liegt.

-15-309848/0823
6). Verfahren nach Anspruch S₃ dadurch gekennzeichnet, daß vier Kränze vorgesehen sind und die Zahl der Düsen je Kranz zwischen acht und sechzehn liegt.
7) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für einen geringeren als 50^-igen Anteil von CO im Gasvolumen die Verbrennungsluft in den Entstaubungskanal teilweise über ein Rohr oder eine Bohrung und teilweise über einen Ringspalt derart eingeführt; wird, daß der Gasstrom einen ringförmigen Kranz bildfet, welcher innen und außen durch die eingeführte Luft begrenzt wird.
8) Verfahren nach Anspruch T₃ dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis——— zwischen 0,10 und 0,35 liegt, wobei (d) der innere Durchmesser des ZufUhrungsrohres der Luft und (D) der innere Durchmesser des Entstaubungskanals ist.
9) Verfahren zur Reinigung von -■■ .'brennbaren Gasen, im besonderen des bei der Herstellung von Stählen mit Sauerstoff ' entwickelten Gases, in welchem das im Ofen erzeugte Gas in einen Kanal zusammen mit Brennluft abgesaugt, gesättigt, gewaschen und ins Freie abgelassen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennung des Gases im Entstaubungskanal des Gases selbst erfolgt, mit einer stark gekürzten Flammenlänge dank einer doppelten Luftzuführung und daß man das Abgas in den unteren Teil des Turmabschnittes eintreten lässt, der als Wascher im Gegenstrom oder im Kreuzstrom zur Sättigungs- und Vorwaschflüssigkeit wirkt, daß das dieser Art behandelte Gas oberhalb dieses Abschnittes abgezogen und durch einen Scrubber-Venturi geführt wird, der sich außerhalb des Sättigungsturmes befindet, daß das Gas am Austritt dieses Sbrubbers in den Turmabschnitt zurückgeführt wird, der als· Abscheider wirkt, so daß es zunächst diner die Vorabscheidung der flüssigen Bestandteile bewirkenden Ablenkung und daraufhin einer ohne Hilfsmittel arbei-

309848/0823
-16-

tenden Fliehkraftabscheidung unterworfen wird, die die völlige Trennung der kleinsten Bestandteile bewirkt.
10 Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach den vorhergehenden Ansprüchen, gekennzeichnet durch einen Ofen, einen kurzen Kanal für die Entstaubung und Verbrennung des aus dem Ofen austretenden Gases, zwei Systeme für die Zuführung von Verbrennungsluft, die im genannten Kanal für die Entstaubung und Verbrennung ausgebildet sind, eine Sättigungszone im oberen Teil des genannten Turmes, einen Gaseintritt von unten in die genannte Sättigungszone, in welcher von oben Wasser im Ueberschuss im wesentlichen im Gegenstrom zur Gasströmung ab-, fällt, einen Austritt für die behandelten Gase, der sich oben an der genannten Sättigungszone befindet und der mit einem ausserhalb und parallel zum genannten Turm befindlichen Scrubber Venturi verbunden ist, eine Abscheidungszone im unteren Abschnitt des genannten Turmes, ein ausgeprägtes Kniestück zwisehen dem Venturi-Ausgang und dem Eingang in die genannte Abscheidungszone, ein Trichter-Element mit stark verlängertem Rohr, das sich zwischen der genannten oberen Sattigungszone und der genannten unteren Abscheidungszone des Turmes befindet und eine Oeffnung in dieser letzteren Zone zum Anschluß an den Absauger oder Ventilator.
11) Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsluft in den Entstaubungskana1 über eine Reihe von radialen Düsen und einen Ringspalt eingeführt wird, in welchem im Kanal selbst befestigte Flügel eingebracht sind.
12) Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsluft in den Entstaubungskanal über ein Rohr oder einen mit Flügeln versehen Ringspalt eingeführt wird.

-17-309848/0823
13) Einrichtung nach den Ansprüchen 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der kurze Entstaubungskanal ein Kniestuck zum Anschluß an den Ofen aufweist und über eine horizontale Strecke derart weitergeführt ist,- daß er im rechten Winkel zur senkrechten Achse des Turmes in den Sättiger mündet.

309848/0823

4*

Leerseite