DE2326432A1 - METHOD AND DEVICE FOR PROCESSING GAS OR VAPOR - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR PROCESSING GAS OR VAPORInfo
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Description
Dipl.-Ing. Ralf MinettiDipl.-Ing. Ralf Minetti
PatentanwaltPatent attorney
2 HAMBURGS
Ballindamm 152 HAMBURGS
Ballindamm 15
τθι.335115 ' g 3. Hai 1973τθι.335115 'g 3rd Hai 1973
Meine Akte: 5b7ö/73My files: 5b7ö / 73
und
Tissmetal Lionel Dupont S.A. Charles Eyraud 20, rue de la Ciaire . 34 rue Joliot Curie
6yOÜ9 Lyon (Frankreich.) 69009 Lyon (Frankreich)and
Tissmetal Lionel Dupont SA Charles Eyraud 20, rue de la Ciaire. 34 rue Joliot Curie 6yOÜ9 Lyon (France) 69009 Lyon (France)
Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Gasen oder Dämpfen.Method and device for processing gases or vapors.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufbereitung und insbesondere Reinigung von Gasen oder Dämpfen, die sehr fein verteilte, feste oder flüssige teilchenförmige Stoffe enthalten.The invention relates to a method and an apparatus for the preparation and especially cleaning of gases or vapors, the very finely divided, solid or liquid contain particulate matter.
Nach dem Prinzip der elektrostatischen Entstaubung läßt sich bekanntlich elektrisch, hoch aufgeladener Staub in einem ionisierten Raum vermittels auf ein hohes Potential gebrachter Drähte oder Spitzen (durch Koronaentladung) sammeln, indem der Staub an auf Erdpotential befindlichen zylindrischen oder ebenen Elektroden aufgefangen wird. Die entsprechenden Vorrichtungen weisen mehrere Nachteile auf, -nämlich in erster Linie, daß für einen hohen Gehalt an Staub kleinen Teilchendurchmessers die Koronaentladung ausgelöscht wird und damit die vom Entladungsstrom abhängige Leistung der Vorrichtung schnell abfällt, sowie weiterhin nach Ausbildung von Ablagerungen stärkerer DickeAccording to the principle of electrostatic dedusting, it is well known that electrically, highly charged dust can be in an ionized space by means of wires or tips brought to a high potential (by corona discharge) collect by collecting the dust on cylindrical or flat electrodes that are at ground potential. The corresponding devices have several disadvantages, namely primarily that for a high content the corona discharge is extinguished on dust with a small particle diameter and thus the one that is dependent on the discharge current Device performance drops rapidly and continues after thicker deposits have formed
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aus Feststoffteilchen erhöhten spezifischen Widerstands auf "den Sammelelektroden die Erscheinung der Gegenemission (umgekehrte Ionisation an der Oberfläche der Staubschichtablagerung und Wiedereintritt von Peststoffteilchen in den Gasstrom, welche eine der Koronaentladung entgegengesetzte Ladung aufweisen) ein Leistungsabfall hervorgerufen wird. Zur Vermeidung dieses Nachteils werden die Sammeleiektraden durch Abklopfen .gereinigt (wozu die entsprechenden Teile der Vorrichtung außer Betrieb gesetzt werden müssen) oder vermittels eines Wasserstroms gereinigt.from solid particles of increased specific resistance on "the collecting electrodes the phenomenon of the counter emission (reverse ionization on the surface of the dust layer deposit and re-entry of pesticide particles into the Gas flow, which have a charge opposite to the corona discharge), a drop in performance is caused. In order to avoid this disadvantage, the collecting trade cleaned by tapping (for which the corresponding parts of the device must be put out of operation) or purified by means of a stream of water.
Ein weiteres bekanntes Reinigungsverfahren besteht darin, daß Wasser in einem staubhaltigen- Gasstrom fein zerstäubt wird. Vermittels der Wasserzerstäubung wird ein Teil der Staubteilchen durch Aufprall oder wenn bestimmte Bedingungen der örtlichen Übersättigung herrschen, durch. Kondensation von Wasserdampf an den Teilchen eingefangen. Der dabei entstehende Wassernebel wird dann entweder vermittels einer Wirbelströmung eingefangen oder schlägt sich auf den Wänden nieder. Dieses Verfahren ist jedoch prrüctinch unwirksam, wenn sehr feine Staubteilchen eingefangen werden sollen, deren Teilchengröße unter 1 ,\xm liegt.Another known cleaning method is that water is finely atomized in a dusty gas stream. By means of water atomization, some of the dust particles are transported through by impact or when certain conditions of local supersaturation prevail. Condensation of water vapor trapped on the particles. The resulting water mist is then either captured by means of a vortex flow or is deposited on the walls. However, this method is principally ineffective if very fine dust particles are to be captured, the particle size of which is less than 1. \ xm .
Bei einem anderen bekannten Reinigungsverfahren schließlich wird Wasser im Kern eines staubbeladenen Gasstroms in einem elektrischen Feld zerstäubt (wobei ein Nebel aus elektrisch, aufgeladenen Tröpfchen erhalten wird). Dieses Verfahren verbindet einen Teil der Vorteile eines elektrostatischen Entstaubers mit denen einer Waschvorrichtung. Die rein elektrostatischen Kräfte ermöglichen jedoch nicht die vollständige Ablagerung des Wassernebels oberhalb eines bestimmten Grenzwerts des Verhältnisses von Vorrichtungslänge zur Strömungsgeschwindigkeit des Gasstroms innerhalb der Vorrichtung.Finally, in another known cleaning method water in the core of a dust-laden gas flow is atomized in an electric field (whereby a mist of electrically, charged droplets). This process combines some of the advantages of an electrostatic Dust extractor with those of a washing device. However, the purely electrostatic forces do not allow that complete deposition of the water mist above a certain limit value of the ratio of the device length to the flow velocity of the gas stream within the device.
Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, unterThe invention is now based on the object
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Vermeidung der mit bekannten Verfahren und Vorrichtungen auftretenden Rachteile ein neuartiges Verfahren zur Aufbereitung und insbesondere Reinigung von Gasen oder Dämpfen, sowie eine zur Ausführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung zu schaffen, welche die Vorteile verschiedener Verfahren und Vorrichtungen miteinander verbinden, einen höheren Wirkungsgrad bei der Abtrennung teilchenföx'miger Feststoffe aufweisen und gestatten, einen auf mechanische und elektrische Weise zerstäubten, auf den Wänden niedergeschlagenen Primärnebel auf rein elektrostatische Weise in Form eines Sekundärnebels in .dem Gasstrom wiederum in Suspension zu bringen.Avoidance of the rake parts occurring with known methods and devices a novel method for processing and in particular purification of gases or vapors, as well as a device suitable for carrying out the method to create, which combine the advantages of different methods and devices, one higher efficiency in the separation of particulate matter Have solids and allow a mechanical and electrical atomized, deposited on the walls Primary fog in a purely electrostatic manner in the form of a secondary fog in .dem gas flow in turn in Bring suspension.
Das zur Lösung der gestellten Aufgabe vorgeschlagene Verfahren zur Aufbereitung eines sehr fein verteilte, feste oder flüssige, teilchenförmige Stoffe enthaltenden Gases oder Dampfes, insbesondere zur Reinigung desselben, bei dem die Teilchen durch Ionisation des Gases oder Dampfes elektrisch aufgeladen werden und das elektrisch aufgeladene, gasförmige Suspensoid durch Zerstäubung eines Primärnebels aus Flüssigkeitströpfeben mit einer im Vorzeichen der Ladung der teilchenförmigen Stoffe entgegengesetzten elektrischen Ladung in dem Suspensoid in Richtung einer Wand gewaschen wird, ist erfindungsgemäß dadurch, gekennzeichnet, daß die aus >an der Wand aufgefangenen Flüssigkeitströpfchen und teilch.enförmigen Stoffen gebildeten Rieselströme an der als Abweiselektrode ausgebildeten Wand erneut in Richtung einer anderen Wand, die gegenüber der erstgenannten Wand ein unterschiedliches Potential aufweist, elektrostatisch zerstäubt werden. Durch diesen zweiten ZerstäubungsVorgang wird ein Sekundärnebel mit dem Vorzeichen der Abweiselektrode erzeugt, der auigrund seiner Entstehung im Koronaentladungsbereich, sehr stark elektrisch aufgeladen ist. Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das Suspensoid gleichzeitig einem Zentrifugalkraftfeld ausgesetzt werden, wel-The proposed method for solving the problem posed for processing a very finely divided, solid or gas or vapor containing liquid, particulate substances, in particular for cleaning the same which the particles are electrically charged by ionization of the gas or vapor and the electrically charged, gaseous suspensoid by atomization of a primary mist from liquid droplets with a sign the charge of the particulate matter opposite electrical charge in the suspensoid in the direction of a Wall is washed, is according to the invention characterized in that that the liquid droplets and particulate matter collected on the wall are formed Trickle currents on the wall designed as a deflection electrode again in the direction of another wall, the opposite one the first-mentioned wall has a different potential, can be electrostatically atomized. Through this second atomization process is using a secondary mist generated by the sign of the deflection electrode, the auigrund its formation in the corona discharge area, is very strongly electrically charged. According to another Embodiment of the invention, the suspensoid can be exposed to a centrifugal force field at the same time, wel-
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ches durch, die Fortbewegung des Gasstroms auf einem krummlinigen Portbewegungsweg erzeugt wird.ches through, the movement of the gas flow on a curvilinear port travel path is generated.
Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Aufbereitungs- oder Reinigungsverfahren bietet den Vorteil, daß das in die Vorrichtung eingeführte Wasser teilweise mehrmals in Form eines sehr stark aufgeladenen Nebels wiederverwendet wird, der das gleiche Vorzeichen wie die Emissionselektrode aufweist, und somit die Feldstärke in der Umgebung jedes Tröpfchens örtlich, gesteigert wird, was zu einer höheren Abwanderungsgeschwindigkeit der niederzuschlagenden Teilchen in Richtung der Sammelwände führt. Dieser Effekt verbindet sich, mit dem der Waschung des Suspensoids in dem Primärnebel, dessen Ladung das entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen kann, wodurch, ein besseres Einfangen der Teilchen gewährleistet ist als bei lediglich erfolgender Waschung in dem elektrischen Feld vermittels des Primärnebels. Die Kombination dieser beiden Wirkungen in ein und derselben Umfassung gestattet, bei gleichbleibendem Wirkungsgrad die Berührungszeit zwischen Nebel und Teilchen herabzusetzen und damit die räumliche Ausdehnung der Vorrichtungen zu verringern.The proposed processing or cleaning method according to the invention offers the advantage that the Device introduced water partially reused several times in the form of a very strongly charged mist which has the same sign as the emission electrode, and thus the field strength in the area each droplet is increased locally, which leads to a higher migration speed of the particles to be precipitated in the direction of the collecting walls. This The effect is combined with that of the washing of the suspensoid in the primary nebula, the charge of which is the opposite May have a sign, whereby a better capture of the particles is ensured than with only taking place Washing in the electric field by means of the primary mist. The combination of these two effects in one and the same enclosure allows the contact time between mist and particle with constant efficiency reduce and thus reduce the spatial extent of the devices.
Die zur Ausführung des Verfahrens vorgeschlagene Vorrichtung besteht aus einer Umfassung, durch, die der teilchenförmige Stoffe mitführenäe Gasstrom durchleitbar ist, und die zwei auf unterschiedlichem Potential liegende Wände aufweist, und ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch Gasionisationsvorrichtungen, vermittels welcher die teilchenförmigen Stoffe des gasförmigen Suspensoiäs mit der gleichen Polarität elektrisch, aufladbar sind, Zerstäuberdüsen, vermittels welcher in den Raum, in welchem das elektrische Feld ausgebildet ist, auf mechanische Weise punktförmig und periodisch, in den Weg des Gasstroms ein aus Flüssigkeitströpfchen bestehender Primärnebel einspritzbar ist,The proposed device for carrying out the method consists of an enclosure through which the particulate Substances entrained gas flow is passable, and the two has walls lying at different potentials, and is characterized according to the invention by gas ionization devices, by means of which the particulate matter of the gaseous suspension has the same polarity electric, chargeable, atomizer nozzles, by means of which in the space in which the electric Field is formed, in a mechanical manner punctiform and periodic, in the path of the gas flow from a liquid droplet existing primary mist can be injected,
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und durch Vorrichtungen, vermittels welcher auf rein elektrostatische Weise punktförmig und periodisch ein Toil der an deh Wänden niedergeschlagenen Flüssigkeit wieder in Suspension in den Gasstrom rückführbar ist. Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können innerhalb der Umfassung gleichzeitig Vorrichtungen vorgesehen sein, welche dazu dienen, den Gasstrom auf einem krummlinigen Weg zu führen und auf diese Weise die teilchenförmigen Stoffe des Suspensoids Zentrifugalkräften auszusetzen.and through devices by means of which on pure electrostatic way punctiform and periodic a toilet of the liquid deposited on the walls can be returned to the gas stream again in suspension. According to a further embodiment of the invention devices can be provided within the enclosure at the same time, which serve to control the gas flow on a curvilinear path and in this way the particulate matter of the suspensoid centrifugal forces suspend.
Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung werden im nachfolgenden anhand mehrerer, in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher erläutert.The method and the device according to the invention are described below with reference to several in the drawings illustrated embodiments of the invention Device explained in more detail.
Figuren 1 und 1a zeigen schematisch. Teile einer Vorrichtung zur Erläuterung de,r mechanischen und physikalischen Einwirkungen auf die Staubteilchen und die fein zerstäubten Flüssigkeitströpfchen.Figures 1 and 1a show schematically. Parts of a device for explaining the mechanical and physical effects on the dust particles and the finely atomized liquid droplets.
Fig. 2 ist ein teilweise im senkrechten Schnitt und teilweise in Ansicht dargestellter schematischer Aufriß einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufbereitungs- oder Reinigungsvorrichtung.Fig. 2 is a partially vertical section and partially in elevation schematic elevation of a first embodiment of the preparation according to the invention or cleaning device.
Figuren 3 und 4 sind senkrechte, axiale Teilquerschnitte durch weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung.Figures 3 and 4 are vertical, axial partial cross-sections through further embodiments the device according to the invention.
Fig. 5 ist ein teilweise im senkrechten Schnitt und teilweise in Ansicht dargestellter schematischer Aufriß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Fig. 5 is a partially vertical section and partially in elevation schematic elevation of a further embodiment of the device according to the invention.
Figuren 6, 7 und 8. sind schematische waagerechteFigures 6, 7 and 8 are schematic horizontal lines
Querschnitte zur Veransehaulichung unterschiedlicher Anordnungsmöglichkeiten fürCross-sections to illustrate different Arrangement options for
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die Flüssigkeitströpfchen erzeugenden Zerstäuberdüsen.the liquid droplet generating atomizing nozzles.
Figuren 9 und 10 sind schaubildliche DarstellungenFigures 9 and 10 are diagrams
abgeänderter Ausführungsformen der elektrostatischen Zerstäubervorricbtungen.modified embodiments of the electrostatic Atomizer arrangements.
Figuren 11 und 12 sind senkrecht geschnittene, schaubildliche Ansichten weiterer Ausführungsformen der erfindungsgemäßen "Vorrichtung.Figures 11 and 12 are vertical section, diagrammatic Views of further embodiments of the “device according to the invention.
Die in den Figuren 1, 1a und 2 dargestellte erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufbereltungs- oder Reinigungsvorrichtung weist eine senkrechte Umfassung auf, die aus zwei koaxial zueinander angeordneten Metallzylindern, nämlich einem äußeren Zylinder 1 und einem inneren Zylinder 2 besteht. Der als Sammler bezeichnete äußere Zylinder 1 stützt sich, vermittels eines hier nicht dargestellten Gestells gegen den Boden ab und ist wie bei 3 angedeutet geerdet. Er ist an seinem oberen Ende geschlossen und weist an seinem unteren Ende eine ringförmige Ablaufrinne 4 auf, durch deren Mitte der innere Zylinder 2 durchgeführt wird. Der innere Zylinder 2 ist mit der negativen Klemme einer HochSpannungsquelle b verbunden und wird durch diese auf eine negative Hochspannung zwischen 30 und 50 kV gebracht. Der innere Zylinder 2 stützt sich gegen den Boden durch. Trägerisolatoren 6 ab.The first embodiment of the coating or cleaning device according to the invention shown in FIGS. 1, 1a and 2 has a vertical enclosure which consists of two metal cylinders arranged coaxially to one another, namely an outer cylinder 1 and an inner cylinder 2. The outer cylinder 1, referred to as the collector, is supported against the floor by means of a frame (not shown here) and is earthed as indicated at 3. It is closed at its upper end and has an annular drainage channel 4 at its lower end, through the center of which the inner cylinder 2 is passed. The inner cylinder 2 is connected to the negative terminal of a high voltage source b and is brought to a negative high voltage between 30 and 50 kV by this. The inner cylinder 2 is supported against the ground. Carrier insulators 6 from.
Die Zylinder 1 und 2 begrenzen zwischen sich, eine ringförmige Zylinderkammer 7, durch welche ein zu entstaubender Gasstrom entlang eines aufsteigenden, schraubenförmig gewundenen Weges durchgeleitet wird, wie durch die Pfeile angedeutet ist. Der Gasstrom tritt in die Umfassung durch, einen Eintrittskanal d ein, der tangential mit dem äußeren Zylinder 1 verbunden ist, und tritt im oberen Ende aus der Umfassung durch einen tangential anschließenden Austrittskanal y aus, in dem sich ein Saug-The cylinders 1 and 2 delimit between them, an annular one Cylinder chamber 7, through which a gas flow to be dedusted along an ascending, helical shape winding path is passed, as indicated by the arrows. The gas flow enters the Surrounding by, an inlet channel d a, the tangential is connected to the outer cylinder 1, and emerges in the upper end from the enclosure by a tangential subsequent outlet channel y, in which there is a suction
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lüfter 10 befindet. Der Gasstrom wird bei seinem Eintritt in die Umfassung vermittels kranzförmig angeordneter und beispielsweise radial ausgerichteter Ionisationsspitzen 12 vorionisiert. Die Ionisationsspitzen 12 können in einer oder in mehreren kranzförmigen Anordnungen übereinander an dem inneren Zylinder 2 im Bereicb. des Eintrittskanals ü ausgebildet sein. Die Staubteilchen werden daher bei ihrem Eintritt in die Vorrichtung elektrisch negativ aufgeladen.fan 10 is located. When it enters the enclosure, the gas stream is arranged in a ring shape and for example, radially aligned ionization tips 12 are pre-ionized. The ionization tips 12 can in one or more ring-shaped arrangements one above the other on the inner cylinder 2 in the area. of the entry channel ü be trained. The dust particles therefore become electrical as they enter the device negatively charged.
An dem inneren Zylinder 2 befindet sich, unterhalb der kranzförmigen Ionisationsspitzenanordnung 12 ein zur elektrostatischen Zerstäubung dienender kegelstumpfförmiger Bund 13, auf den weiter unten noch näher eingegangen wird. Unterhalb des kegelstumpfförmigen Bundes 13 befindet sich die Ablaufrinne 4S und unterhalb dieser wiederum ein Isolatorbund H, der mit der Ablaufrinne 4 zusammen einen Ringkanal bildet, durch den von außen her ein sauberer Luftstrom angesaugt wird 9 welcher zur Isolation in Höhe der Ablaufrinne 4 dient.On the inner cylinder 2, below the ring-shaped ionization tip arrangement 12, there is a frustoconical collar 13 which is used for electrostatic atomization and which will be discussed in greater detail below. Below the frustoconical collar 13 is the drainage channel 4 S and below this in turn an insulator collar H, which together with the drainage channel 4 forms an annular channel through which a clean air flow is sucked in from the outside 9 which is used for insulation at the level of the drainage channel 4.
Der innere Zylinder 2 trägt kranzförmig angeordnete, nach außen.weisende Zerstäuberdüsen 15. In unmittelbarer Nähe jeder Zerstäuberdüse 15 ist eine oder sind mehrere waagerechte Ionisationsspitzen 16 an dem inneren Zylinder 2 befestigt und befinden sich daher auf der hohen negativen Spannung. Die Zerstäuberdüsen 15 sind vermittels einer Rohrleitung 17 mit einem Speicherbehälter 18 verbunden, der- daher ebenfalls die hohe negative Spannung führt und durch Trägerisolatoren 19 gegen den Boden abgestützt ist. Der Speicherbehälter 18 ist an seinem oberen Bereich mit einer Druckluftquelle 20 verbunden. The inner cylinder 2 carries ring-shaped, outward-facing atomizer nozzles 15. In the immediate vicinity Near each atomizing nozzle 15 is one or more horizontal ionizing tips 16 on the inner one Cylinder 2 is attached and is therefore at the high negative voltage. The atomizing nozzles 15 are connected by means of a pipe 17 to a storage tank 18, which is also the high negative Voltage leads and through carrier insulators 19 against the Ground is supported. The storage container 18 is on its upper area is connected to a compressed air source 20.
Der äußere Zylinder 1 trägt ebenfalls Zerstäuberdüsen 21, die auf diesem Zylinder kranzförmig verteilt ange-The outer cylinder 1 also carries atomizer nozzles 21, which are distributed in a ring on this cylinder.
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ordnet sind und nach, innen weisen. Diese Zerstäuberdüsen 21 sind von radial angeordneten lonisationsspitzen 22 umgeben. Die Zerstäuberdüsen 21 an dem äußeren Zylinder 1 sind vermittels einer Rohrleitung 23 mit einer Druckflüssigkeitsquelle 24 verbunden, welche ebenfalls geerdet ist und beispielsweise aus einer gemeindlichen Wasserleitung bestehen kann.are in order and point inward. These atomizer nozzles 21 are surrounded by radially arranged ionization tips 22. The atomizing nozzles 21 on the outer cylinder 1 are connected by means of a pipeline 23 to a pressure fluid source 24, which is also grounded and can, for example, consist of a municipal water pipe.
Die Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen Reinigungsvorrichtung ist wie folgt: Die von dem zu reinigenden Gas mitgeführten Staubteilchen a (Pig. 1) werden bei ihrem Eintritt in die Vorrichtung vermittels der Ionisationsspitzen 12 negativ aufgeladen. Da sich die" Staubteilchen a innerhalb des aufsteigenden, schraubenförmig gewundenen Gasstroms befinden, werden sie wie in einem Staubabscheider vom Zyklontyp einem Zentrifugalkraftfeld ausgesetzt. Auf ihrem Weg innerhalb der Vorrichtung nach oben sind die Teilchen außerdem der Einwirkung zweier unterschiedlicher Nebel ausgesetzt, nämlich einem Nebel aus negativ aufgeladenen Flüssigkeitßtröpfeben b, weiche durch die am inneren Zylinder 2 angeordneten Zerstäuberdüsen \lj nach außen abgegeben werden, und .einem Sprühnebel aus Flüssigkeitströpfchen c, welche sich auf Erdpotential befinden (und im nachfolgenden als positiv geladen betrachtet werden sollen) und vermittels der am äußeren Zylinder 1 befindlichen Zerstäuberdüsen 21 nach innen hin abgegeben werden.The operation of the cleaning device described above is as follows: The dust particles a (Pig. 1) carried along by the gas to be cleaned are negatively charged by means of the ionization tips 12 when they enter the device. Since the "dust particles a are located within the ascending, helically wound gas stream, they are subjected to a centrifugal force field as in a cyclone-type dust collector. On their way up the device, the particles are also exposed to the action of two different mists, namely a mist from negatively charged Flüssigkeitßtröpfeben b, soft by arranged at the inner cylinder 2 atomizer nozzles \ l j be discharged to the outside, and c .einem spray of liquid droplets, which are at ground potential (and should be considered in the following as positively charged) and by means of the outer cylinder 1 located atomizer nozzles 21 are discharged inwardly.
Die Flussigkeitströpfchen b oder die Flüssigkeitströpfchen d (welche vermittels der Ionisationsspitzen 12 ausgebildet werden) sind negativ aufgeladen und verstärken fortschreitend das elektrische Feld E (Fig. 1a) vermittels der sich, von den Zerstäuberdüsen 15 ausbreitenden Raumladung. Daher wird die Ablagerungsgeschwindigkeit der Staubteilchen a in Richtung der inneren Oberfläche- desThe liquid droplets b or the liquid droplets d (which are formed by means of the ionizing tips 12 are) are negatively charged and progressively strengthen the electric field E (Fig. 1a) by means of the space charge spreading from the atomizer nozzles 15. Therefore, the deposition speed of the dust particles becomes a in the direction of the inner surface of the
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äußeren Zylinders 1 gesteigert.outer cylinder 1 increased.
Die positiv aufgeladenen !Flüssigkeitströpfeben c und die negativ aufgeladenen Staubteilchen a ziehen sieb, gegenseitig an. Diese elektrischen Kräfte unterstützen daher das Einfangen der Staubteilchen. Die auf diese Weiae gebildeten großen Teilchen lassen sich vermittels des Zentrifugalkraftfeldes leichter abführen, wobei einige Teilchen mit resultierender positiver elektrischer Ladung von dem inneren Zylinder 2 angezogen werden und an diesem entlang nach unten wandern.The positively charged! Liquid droplets at c and the negatively charged dust particles pull a sieve, to each other. These electrical forces therefore assist in trapping the dust particles. The on this White large particles formed can be mediated of the centrifugal force field easier to dissipate, with some particles resulting in positive electrical Charge are attracted to the inner cylinder 2 and migrate down along it.
Das aufgrund des schraubenförmig gewundenen Portbewegungsweges des Gaerstroms erzeugte Zentrifugalkraftfeld führt zu einer Steigerung der auf die großen Teilchen-ausgeübten Abscheidekräfte, so daß sich diese leichter auf der Wand des äußeren Zylinders 1 sammeln lassen.The centrifugal force field generated due to the helically wound port movement path of the Gaerstroms leads to an increase in the separation forces exerted on the large particles, so that they are more easily on the wall of the outer cylinder 1 can collect.
Der Sprühnebel aus den negativ aufgeladenen Flüssigkeitströpfchen b, welche gegen die Innenwand des äußeren Zylinders 1 gesprüht werden, und die an dieser Innenwand aufgefangenen Staubteilchen a führen an der Innenwand des äußeren Zylinders 1 zur Ausbildung von Rieselströmen, welche durch die mit dem unteren Ende des Zylinders verbundene Rohrleitung 25 abgeführt werden.The spray from the negatively charged liquid droplets b, which against the inner wall of the outer cylinder 1 are sprayed, and the dust particles a caught on this inner wall lead to the inner wall of the outer cylinder 1 for the formation of trickle flows, which through the connected to the lower end of the cylinder Pipe 25 are discharged.
Der Sprühnebel aus positiv aufgeladenen Tröpfchen c und die an der Wand des inneren Zylinders 2 aufgefangenen Teilchen führen zur Ausbildung von Rieselströmen an dieser Wand. Diese Rieselströme werden an den Enden der Ionisationsspitzen wie z.B. 12 elektrostatisch zerstäubt und bilden einen Sekundärnebel aus sehr stark negativ aufgeladenen Teilchen d in Richtung des äußeren Sammlerzylinders 1 .The spray of positively charged droplets c and those captured on the wall of the inner cylinder 2 Particles lead to the formation of trickle flows on this wall. These trickle streams are at the ends of the Ionization tips such as 12 are electrostatically atomized and form a secondary fog of very strong negative charged particles d in the direction of the outer collector cylinder 1.
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Zur Steigerung des Wirkungsgrades der Vorrichtung können mehrere kranzförmige Anordnungen von Zerstäuberdüsen 15 und 21 stockwerksartig übereinander angeordnet sein, wobei zwischen den Zerstäuberdüsen jeweils ebenfalls kranzförmige Ionisationsspitzen 12 an dem inneren Zylinder 2 angeordnet sind.To increase the efficiency of the device can a plurality of ring-shaped arrangements of atomizer nozzles 15 and 21 can be arranged one above the other in the manner of stories, wherein between the atomizer nozzles, each likewise ring-shaped ionization tips 12 on the inner cylinder 2 are arranged.
Mit einer praktischen Ausführungsform der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung wurden die folgenden Versuchsergebnisse ermittelt: Ein Gasstrom mit einem Durchsatz von 1 500 m^/h. (der bei Umgebungstemperatur einer j?ortbewegungsgeschwindigkeit innerhalb der Vorrichtung von 5 m/s entsprach) und mit unterschiedlichen Staubkonzentrationen zwischen 100 und 500 mg/m Eisenoxid vom mittleren Teilchendurchmesser 0,08 /um wurde gereinigt, wobei die Ausbeute unabhängig von der Konzentration 80$ betrug.. Die Vorrichtung wies an dem inneren Zylinder 2 drei pneumatische Zerstäuberdüsen 15 in kranzförmiger Anordnung auf, durch welche in das Gas ein Wassernebel mit einem Durchsatz von 80 l/h eingespritzt wurde. Dabei befanden sich Ionisationsspitzen lediglich an dem inneren Zylinder 2, und diese lagen auf einem Potential von 35 000 V, was somit einer einzigen kranzförmigen Anordnung der vorstehend beschriebenen Vorrichtung entspricht. ϋμΓοη-satzgeschwindigkeiten von bis zu 6,5 m/s führten nicht zu einer nennenswerten Verringerung der Ausbeute. Durch Vergrößerung der Höhe der Vorrichtung war es möglich, eine gewünschte Ausbeute zu erzielen. Wenn beispielsweise der Durchsatzweg von 3,75 Umdrehungen (bei einer Vorrichtungshöhe von 1,70 m) auf 6,75 Umdrehungen (beiWith a practical embodiment of the one shown in FIG Device the following test results were obtained: A gas stream with a throughput from 1 500 m ^ / h. (the one at ambient temperature of a j? locomotion speed within the device of 5 m / s) and with different dust concentrations between 100 and 500 mg / m of iron oxide with an average particle diameter of 0.08 / μm was purified, with the Yield regardless of concentration was $ 80. The device had three pneumatic atomizing nozzles 15 in a ring-shaped arrangement on the inner cylinder 2 through which a water mist with a throughput of 80 l / h was injected into the gas. Thereby found there are ionization tips only on the inner cylinder 2, and these were at a potential of 35,000 V, which is thus a single ring-shaped arrangement of the corresponds to the device described above. ϋμΓοη block speeds of up to 6.5 m / s did not lead to a significant reduction in the yield. By Increasing the height of the device made it possible to achieve a desired yield. For example, if the throughput path from 3.75 revolutions (with a device height of 1.70 m) to 6.75 revolutions (with
J·J
einer Vorrichtungshöhe von 3,50 m) vergrößert wurde, konnte die Ausbeute unter ansonsten gleichen Versuchsbedingungen von 80$ auf 98$ gesteigert werden. a device height of 3.50 m) has been increased, the yield could be increased from $ 80 to $ 98 under otherwise identical test conditions.
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Da das Anlegen der Hochspannung an die pneumatischen Zerstäuberdüsen 15 Probleme der. elektrischen Isolation für den Speicherbehälter 1Ö aufwirft, kann die "Vorrichtung auch entsprechend. Fig. S ausgebildet werden, bei der lediglich der äußere Zylinder 1 kranzförmig angeordnete, nach innen weisende Zerstäuberdüsen 21 trägt, denen ggf. lonisationsspitzen benachbart sind. Der innere Zylinder 2 trägt neben den lonisationsspitzen 12 lediglich zusätzliche, kranzförmig ausgerichtete lonisationsspitzen 26 und 27. Die an dem äußeren Zylinder 1 angeordneten Zerstäuberdüsen 21 sind geerdet und sprühen gegen den inneren Zylinder 2 eine bestimmte Menge eines Sprühnebels, die durch Geschwindigkeit, Austrittsrichtung und Zentrifugalkraft vorgegeben ist. Die Rieselströme führen an den Enden der lonisationsspitzen 12,Since the application of high voltage to the pneumatic atomizing nozzles 15 problems of the. electrical isolation for the storage container 1Ö raises the "device accordingly. Fig. S can be formed in a ring arranged in which only the outer cylinder 1, carries inwardly facing spray nozzles 21, which are adjacent optionally lonisationsspitzen. The inner cylinder 2 carries In addition to the ionization tips 12, there are only additional, ring-shaped ionization tips 26 and 27. The atomizer nozzles 21 arranged on the outer cylinder 1 are grounded and spray a certain amount of a spray against the inner cylinder 2, which is predetermined by speed, exit direction and centrifugal force lead at the ends of the ionization tips 12,
26 und 27 zur Emission eines Sekundärnebels, der an diesen lonisationsspitzen in Richtung des äußeren Zylinders elektrostatisch, zerstäubt wird und sehr ste.rk negativ aufgeladen ist.26 and 27 to the emission of a secondary fog, which at these Ionization tips in the direction of the outer cylinder are electrostatic, atomized and very ste.rk negative is charged.
Im Grenzfall (!Pig. 4) kann an dem äußeren Zylinder 1 auch eine nur beschränkte Anzahl von Zerstäuberdüsen 21 angeordnet sein. Die elektrostatische Zerstäubung der Rieselströme erfolgt dann von dem einen zu dem anderen Zylinder vermittels der stockwerksartig übereinander an dem inneren Zylinder verteilt angeordneten lonisationsspitzen 26,In the borderline case (! Pig. 4), the outer cylinder 1 can also only a limited number of atomizer nozzles 21 can be arranged. The electrostatic atomization of the trickle streams then takes place from one cylinder to the other by means of the storey-like stacking on the inner one Cylinder distributed ionization tips 26,
27 und einer oder mehrerer stockwerksartig übereinander angeordneter Anordnungen von lonisationsspitzen 2ö an dem äußeren Zylinder .1.27 and one or more arrangements of ionization tips 20 arranged one above the other in a storey-like manner the outer cylinder .1.
Die schematisch in den Figuren 2, 5 und 4 dargestellten Vorrichtungen arbeiten im Saugstrombetrieb, wodurch gewährleistet ist, daß in Höhe der ringförmigen Ablaufrinne 4 (Fig. 2) durch den Ringkanal saubere Spülluft in den zwischen den beiden Zylindern befindlichen Raum angesaugt wird. Bei dieser Ausbildung ergibt sich derThe schematically shown in Figures 2, 5 and 4 Devices work in suction flow operation, which ensures that at the level of the annular drainage channel 4 (Fig. 2) through the ring channel clean purge air into the space between the two cylinders is sucked in. This training results in the
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Vorteil', daß die verunreinigten Gase und der Waschstrom im Gegenstrom geführt werden. Daher ist die Gefahr, dai3 Feststoffe von dem Gasstrom erneut mitgerissen werden, sehr verringert, und außerdem können gasförmige Bestandteile ggf. leichter gelöst werden.Advantage 'that the contaminated gases and the scrubbing flow are conducted in countercurrent. Hence the danger that 3 Solids are re-entrained by the gas stream, very much reduced, and also gaseous constituents can be solved more easily if necessary.
Die zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienende Vorrichtung kann auch, in der Weise beschaffen sein, daß der staubhaltige Gasstrom statt angesaugt zu werden durch die Vorrichtung durcbgeblasen wird. Das entsprechende Prinzip ist in Fig. 5 dargestellt'. Die in dieser Vorrichtung der Ausführung von Fig. 1 entsprechenden Bauteile sind jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform ist jedoch ein Einblaslüfter 31 in dem Eintrittskanal angeordnet, welcher tangential in den unteren Teil des äußeren Zylinders 1 mündet, der geerdet ist. Der äußere Zylinder 1 weist eine trichterförmige Bodenfläche 32 auf, die in der Mitte mit einer zum Abführen der gebildeten Aufschlämmung dienenden Rohrleitung 33 verbundeniat. Der innere Zylinder 2, welcher an eine hohe negative Spannung gelegt wird, ist an oberen Isolatoren 34 aufgehängt und trägt an seinem unteren Ende den kegelstumpfförmigen Bund 13, welcher zur elektrostatischen Zerstäubung der Flüssigkeit und der Staubteilchen dient, welche an der Oberfläche des inneren Zylinders nach unten wandern.The device used to carry out the method according to the invention can also be designed in such a way that that the dust-containing gas stream is blown through the device instead of being sucked in. The corresponding Principle is shown in Fig. 5 '. The components corresponding to the embodiment of FIG. 1 in this device are each designated with the same reference numerals. In the embodiment shown in Fig. 5, however, a blow-in fan 31 is arranged in the inlet duct, which tangentially into the lower part of the outer cylinder 1 opens, which is grounded. The outer cylinder 1 has a funnel-shaped bottom surface 32 which is connected in the middle to a pipe 33 serving to discharge the slurry formed. The inner cylinder 2, which is applied to a high negative voltage, is suspended on upper insulators 34 and carries at its lower end the frustoconical collar 13, which for electrostatic atomization serves for the liquid and dust particles that migrate down the surface of the inner cylinder.
Der äußere Zylinder 1 ist an seinem oberen Ende offen und weist an diesem eine kegelstumpfförmige, sich nach außen erweiternde Mantelfläche 35 auf. Dieser Mantelfläche 35 gegenüberliegend befindet sich ein kegeistumpfförmiger, isolierter Bund 36, welcher am oberen Ende des inneren Zylinders 2 befestigt ist und zusammen mit der Mantelfläche 35 einen als Spritzschutz dienenden Ringkanal- 37 bildet, durch den ein Teil des gereinigten Gases austritt.The outer cylinder 1 is open at its upper end and at this a frustoconical one points outwards widening lateral surface 35. Opposite this lateral surface 35 is a frustoconical, insulated collar 36 which is attached to the upper end of the inner cylinder 2 and together with the lateral surface 35 forms an annular channel 37 serving as a splash guard, through which part of the purified gas exits.
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Im oberen Teil der Vorrichtung kann außerdem ein Hilfssaugkanal ~5ci vorgesehen sein, in dem sich ein Sauglüfter y_) befindet, der mit verhältnismäßig geringer Durcbsatzleistung gereinigtes Gas ansaugt.In the upper part of the device, an auxiliary suction channel ~ 5ci can also be provided, in which there is a suction fan y_) which sucks in purified gas with a relatively low throughput rate.
Die in Fig. 5 dargestellte Vorrichtung mit dem hängend angeordneten inneren Zylinder 2 kann anstelle des am unteren Ende angeordneten Einblaslüfters 3.1 auch an ihrem oberen Ende^mit einem Sauglüfter versehen werden. Die Ausführungsform nach Fig. 5 hat im Vergleich zu der von Fig. 2 den Vorteil, daß sieb keine großen Tröpfchen in dem Ringkanal 37 absetzen und damit die Arbeitsweise der Vorrichtung beeinträchtigen können.The device shown in Fig. 5 with the hanging arranged inner cylinder 2 can instead of the injection fan 3.1 arranged at the lower end their upper end ^ can be provided with a suction fan. The embodiment of FIG. 5 has in comparison to that of Fig. 2 has the advantage that sieve no large droplets deposit in the annular channel 37 and thus the mode of operation affect the device.
Die Zerstäubung kann statt auf pneumatische Weise auch in anderer Weise erfolgen, beispielsweise durch Hochdruckzerstäubung einer Flüssigkeit vermittels einer Pumpe, vermittels umlaufender Zerstäubervörrichtungen usw. Auch kann das gereinigte G-as oder ein sich neutral verhaltendes Gas für die pneumatische Zerotäubung herangezogen werden, beispielsweise um die Ausbildung eines explosiven Gemischs oder eine zu starke Verdünnung oder Verunreinigung eines technisch verwertbaren Gases zu vermeiden. Der von den Zerstäuberdüsen erzeugte Flüssigkeitsnebel kann somit aus jeder Flüssigkeit bestehen, die sich im Hinblick auf das zu reinigende Gas und die auszuscheidenden Staubteilehen eignet, so z.B. Wasser, Lösungen unterschiedlicher Beschaffenheit usw.The atomization can also take place in some other way instead of in a pneumatic manner, for example by high-pressure atomization a liquid by means of a pump, by means of rotating atomizing devices etc. The purified gas or a neutral gas can also be used for the pneumatic atomization be, for example, to the formation of an explosive mixture or an excessive dilution or To avoid contamination of a technically usable gas. The mist of liquid produced by the atomizing nozzles can thus consist of any liquid that is different in terms of the gas to be cleaned and the dust particles to be separated out, e.g. water, solutions of different properties, etc.
Der innere Zylinder 2 kann statt auf eine hohe negative Spannung auch, auf eine hohe positive Spannung gebracht werden. The inner cylinder 2 can take place on a high negative Voltage, too, can be brought to a high positive voltage.
Der von den Zerstäuberdüsen ausgehende Sprühnebel kann wie in Fig. 6 dargestellt in Radialriebtung, wie in Fig. in Richtung des Gasstroms oder wie in Fig. ö in Gegenrich-The outgoing from the atomizing nozzles spray can as shown in Fig. 6 in the radial actuator Tung, as shown in Fig. In the direction of the gas stream or as shown in FIG. Ö Gegenrich-
-H--H-
tung zur Richtung des Gasstroms abgegeben werden.direction of the gas flow.
Die zur Ionisation und elektrostatischen Zerstäubung dienenden IonisatioTisspitzen wie z.B. 2b, 27 und 2b von Fig. 4 können entsprechend der Darstellung waagerecht ausgerichtet oder auch, unter einem Winkel nach. obon oder nach unten geneigt »ein. Sie können kranz— XörmLg oder in einer dem Gasstromweg möglichst dicht folgenden Anordnung ausgebildet sein. Schließlich können die Ionisationsspitzen aus starren Spitzen oder dünnen, elastisch, biegsamen und keine Selbststeifigkeit aufweisenden Meta.lldrah.ten bestehen.The IonisatioTis tips such as 2b, 27 and 2b used for ionization and electrostatic atomization of Fig. 4 can be horizontal as shown aligned or also, at an angle after. obon or sloping down »a. You can wreath XörmLg or in an arrangement following the gas flow path as closely as possible. Finally you can the ionization tips made of rigid tips or thin, elastic, flexible and non-rigid ones Meta wires exist.
Anstelle der zur Ionisation und elektrostatischen Zerstäubung dienenden Spitzen können auch, durch, kegelstumpfförmige Bünde (Fig. 9) oder Manschetten wie z.B^ die an dem äußeren Zylinder 1 befestigte innere Ringmanschette 41 und die an dem inneren Zylinder 2 befestigte äußere Ringmanschette 42 ersetzt werden. Statt dessen können auch schraubenförmig gewundene Flügel 43 (Pig· Ίο) vorgesehen fioin, welche dem Durchsatzwog des C,;w,ti tromn folgen. Die Ränder deo schraubenförmigen Flügels f\j können glatt oder gezahnt ausgebildet sein, so daß die Ionisation und Zerstäubung entweder durch einen Spitzeneffekt oder durch, einen Kanteneffekt erfolgt.Instead of the tips used for ionization and electrostatic atomization, frustoconical collars (Fig. 9) or collars such as the inner ring collar 41 attached to the outer cylinder 1 and the outer ring collar 42 attached to the inner cylinder 2 can also be replaced. Instead of this, helically wound blades 43 (Pig · Ίο) can also be provided, which follow the throughput of the C,; w, ti tromn. The edges of the helical blades f \ j can be smooth or toothed, so that the ionization and atomization takes place either by a point effect or by an edge effect.
Der Vorrichtung kann weiterhin eine Einrichtung vorgeschaltet sein, vermittels welcher das verunreinigte Gas vor seinem Eintritt in die Reinigungsvorrichtung mit Wasserdampf gesättigt werden kann.The device can also be preceded by a device be by means of which the contaminated gas before its entry into the cleaning device can be saturated with water vapor.
In Fig. 11 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufbereitungs- oder Reinigungsvorrichtung dargestellt. Die Vorrichtung besteht aus mehreren, zueinander parallelen, senkrechten Wänden, die eine Umfassung bilden, an welche im.oberen Abschnitt ein Ein-In Fig. 11 is another embodiment of the invention Preparation or cleaning device shown. The device consists of several parallel, vertical walls that form an enclosure to which in the upper section an input
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trittskanal 44 für verunreinigtes Gas und ein Austrittskanal 45 für gereinigtes Gas angeschlossen sind. Die beiden Kanäle haben jeweils einen rechteckigen Querschnitt, wobei die längeren Kanten in waagerechter Richtung verlaufen. Die hier dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung weist fünf senkrechte Wände 46, 47, 4β, 41J und 50 auf; es kann jedoch auch eine andere Anzahl von senkrechten Wänden vorgesehen sein. Die Jindwände 46 und 50 und die· mittige Wand 48 sind an ihren unteren Enden jeweils durch, eine Ablaufrinne 51 bzw. 52 miteinander verbunden, in welcher die gebildete Aufschlämmung aufgefangen wird. Die Ablaufrinnen sind jeweils an eine zum Abführen der Aufschlämmung dienende Rohrleitung 55 angeschlossen. Diese Wände sind außerdem mit der Masse- oder Erdklemme der zur Erzeugung einer hohen negativen Spannung dienenden Hochspannungsquelle 5 verbunden. Die ,beiden anderen, inneren senkrechten Wände 47 und 49 sind zwischen den vorgenannten senkrechten Wänden hängend angeordnet, in bezug auf diese elektrisch isoliert und mit der Spannungsklemme der Hochspannungsquelle 5 verbunden, welche eine hohe negative (oder positive) Spannung führt. Die mittleren Wände 47 und 49 sind nach unten bis in einen bestimmten Abstand von den Ablaufrinnen 51» 52 geführt.inlet channel 44 for contaminated gas and an outlet channel 45 for purified gas are connected. The two channels each have a rectangular cross-section, with the longer edges running in the horizontal direction. The embodiment of the device shown here has five vertical walls 46, 47, 4β, 4 1 J and 50; however, a different number of vertical walls can also be provided. The end walls 46 and 50 and the central wall 48 are connected to one another at their lower ends by a drainage channel 51 and 52, respectively, in which the slurry formed is collected. The drainage channels are each connected to a pipe 55 serving to discharge the slurry. These walls are also connected to the ground or earth terminal of the high-voltage source 5 used to generate a high negative voltage. The other two inner vertical walls 47 and 49 are suspended between the aforementioned vertical walls, electrically insulated with respect to them and connected to the voltage terminal of the high-voltage source 5, which carries a high negative (or positive) voltage. The middle walls 47 and 49 are guided down to a certain distance from the drainage channels 51 »52.
Die an Erdpotential liegenden senkrechten Wände 46, 48 und 50 tragen pneumatische, elektrostatische Zerstäuberdüsen 54, welche in unterschiedlichen Höhen gruppenweise angeordnet sind. Außerdem befinden sich an sämtlichen oder nur einigen senkrechten Wänden zur elektrostatischen Zerstäubung dienende waagerechte Flügel 55.The vertical walls 46, 48 at ground potential and 50 carry pneumatic, electrostatic atomizing nozzles 54, which are grouped at different heights are arranged. In addition, there are electrostatic walls on all or only some of the vertical walls Horizontal blades 55 for atomization.
Die mittige senkrechte Wand 48 weist in ihrem oberen Abschnitt einen waagerechten Schlitz 56 auf, durch den das zu reinigende, staubhaltige Gas hindurchtritt. Der Fortbewegungsweg des Gases in der in Fig. 11 dargestelltenThe central vertical wall 48 has in its upper portion a horizontal slot 56 through which the dust-containing gas to be cleaned passes. The way of getting around of the gas in that shown in FIG
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Vorrichtung ist daher durch die verschiedenen, als Leitblech e dienenden senkrechten Wände vorgegeben, indem wie aus der Zeichnungsfigur ersichtlich, das durch den Eintrittskanal 44 zugeführte staubhaltige Gas zunächst zwischen den senkrechten Wänden 46 und 47 nach, unten abgelenkt wird, dann zwischen den senkrechten Wänden 47 und 4fJ wiederum aufsteigt, durch den Schlitz b(> hindurchtritt, wieder von neuem nach unten abgelenkt wird usw.The device is therefore given by the various vertical walls serving as baffles e, in that, as can be seen from the drawing, the dusty gas supplied through the inlet channel 44 is first deflected downward between the vertical walls 46 and 47, then between the vertical walls 47 and 4 f J rises again, passes through the slot b ( > passes, is again deflected downwards, etc.
Das Zentrifugalkraftfeld, dem das verunreinigte Gas auf seinem Portbewegungsweg durch die Vorrichtung ausgesetzt ist, wird durch die krummlinigen Strömungswege vorgegeben, welche das Gas in den unteren und oberen Abschnitten der Vorrichtung zurücklegt.The centrifugal force field that the contaminated gas is on is exposed to its port movement path through the device, is dictated by the curvilinear flow paths, which the gas travels in the lower and upper sections of the device.
Eine entsprechend der Ausführungsform nach Fig. 11 ausgebildete Vorrichtung weist im allgemeinen eine beliebige, ungeradzahlige Anzahl senkrechter, zueinander paralleler Wände auf. Allgemein gesehen liegen die ungeradzahligen Wände einschließlich der beiden Endwände an Erdpotential, während die geradzahligen Zwischenwände an einer hohen positiven oder, negativen Spannung liegen.One designed according to the embodiment of FIG Device generally has any odd number of perpendicular, mutually parallel Walls up. Generally speaking, the odd ones lie Walls including the two end walls at earth potential, while the even-numbered partitions are at a high positive or negative voltage.
Die erfindungsgemäße Aufbereitungsvorrichtung eignet sich, nicht nur zur Reinigung von Gasen oder Dämpfen, sondern auch für andere Aufbereitungszwecke wie z.B. das Waschen von Gasen, als Reaktionsgefäß für Reaktionen zwischen Gasen und Peststoffen oder zwischen einer Lösung und Peststoffen.The processing device according to the invention is not only suitable for cleaning gases or vapors, but also for other processing purposes such as washing gases, as a reaction vessel for reactions between gases and pests, or between a solution and pests.
Die industriell bedingte Umweltverschmutzung ist jedoch nicht auf feste, teilchenförmige Stoffe beschränkt. Gase und Dämpfe können ebenfalls zur Umweltverschmutzung beitragen. Bestimmte Gase und Dämpfe lassen sich durch Absorption vermittels entsprechender Flüssigkeiten zurück-The industrial pollution is however not limited to solid, particulate matter. Gases and vapors can also contribute to environmental pollution. Certain gases and vapors can be absorbed by the corresponding liquids.
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halten"und ggf. nach. Abscheidung industriell weiter verwerten. keep "and, if necessary, afterwards. Recycle the separation industrially.
Ein Anwendungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Rückgewinnung von verdünntem Schwefeldioxid (SOp) aus Abgasen. Durch Waschen von Abgasen mit Ammoniaklösungen, die in einen.elektrostatisch arbeitenden Zyklon eingespritzt werden, werden Waschlaugen erhalten, die Ammoniaksulfide, -bisulfate, -sulfite und -sulfate enthalten. Durch Waschen mit Hatriumbikarbonatlösungen (Na^CO-,) werden zu Ende der Aufbereitung Laugen erhalten, die reich an Natriumsulfat und -bisulfit sind. In gleicher Weise kann die Ausscheidung anderer Verunreinigungsgase wie z.B. von Stickoxiden, NH*, CO2» iV>' H2S UBW* erfolgen. Eine weitere interessante Anwendungsmöglichkeit der elektrostatischen Entstaubungs- und Waschvorrichtung ist als "chemisches Reaktionsgefäß" zur Erzielung einer heterogenen Umsetzung zwischen Gas und Feststoffen oder Gas und Flüssigkeiten.An application example of the device according to the invention is the recovery of dilute sulfur dioxide (SOp) from exhaust gases. By washing exhaust gases with ammonia solutions that are injected into an electrostatic cyclone, wash liquors are obtained which contain ammonia sulfides, bisulfates, sulfites and sulfates. By washing with sodium bicarbonate solutions (Na ^ CO-), lyes are obtained at the end of the preparation which are rich in sodium sulfate and sodium bisulfite. In the same way, other pollutant gases such as nitrogen oxides, NH *, CO 2 »iV> H 2 S UBW * can be eliminated. Another interesting application of the electrostatic dedusting and washing device is as a "chemical reaction vessel" to achieve a heterogeneous conversion between gas and solids or gas and liquids.
Als Beispiel sei hier die Umsetzung von gasförmigem Schwefeldioxid mit in Suspension befindlichem Kalziumoxid (CaO) oder Magnesiumoxid (MgO) erwähnt. Diese beiden Metalloxide lassen sich nicht vermittels der Zerstäubungsflüssigkeit zuführen, da sie ansonsten zur Verstopfung der Düsen führen würden. Die Zufuhr erfolgt daher mit dem gleichzeitig das SOp enthaltenden Gas. Die Umsetzung beginnt in dem gasförmigen Suspensoid und setzt sich in den Rieselströmen entlang der Wände der Vorrichtung fort. Nach Eindampfen bis zur Trockne wird reines SOp erhalten, das industriell verwertbar ist.An example is the reaction of gaseous sulfur dioxide with calcium oxide in suspension (CaO) or magnesium oxide (MgO) mentioned. These two metal oxides cannot be obtained by means of the atomizing liquid otherwise they would clog the nozzles. The feed takes place hence with the gas simultaneously containing the SOp. The reaction begins in the gaseous suspensoid and continues in the trickle streams along the walls of the device. After evaporation to dryness is Get pure SOp that can be used industrially.
In Fig. 12 der Zeichnungen ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, die sich für Anwendungen eignet, bei denen die zulässigen Gasdurch-In Fig. 12 of the drawings, an embodiment of the device according to the invention is shown, which is suitable for Suitable for applications where the permissible gas flow
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satzgeschwindigkeiten des gasförmigen Suspensoids unter 3 m/a betragen können. In diesem Falle ist zum Abführen "der Tröpfchen kein zusätzlicher Zyklon erforderlich.set speeds of the gaseous suspensoid can be below 3 m / a. In this case it is to be discharged "the droplets do not require an additional cyclone.
Die in Fig. 12 dargestellte Ausführungsform hat ähnlich, wie die der Fig. 11 einen verhältnismäßig flachen Aufbau und besteht aus einer parallelflachen Umfassung aus zwei senkrechten Seitenwänden 57 und 5ö, zwei senkrechten Stirnwänden 59 und 60, einer oberen, waagerechten, ebenen Deckwand 61 und einer aus zwei aneinander angrenzenden Pyramid ens tümpf en gebildeten unteren Bodenwand 62'. Die Scheitel der beiden Pyramidenstümpfe weisen nach unten und sind jeweils mit einer zum Abführen der gebildeten Aufschlämmung dienenden Rohrleitung 63 verbunden. Die Umfassung liegt an Erdpotential und enthält im Inneren mehrere senkrechte Wände 64, 65, 66, 67 und 6ö, die parallel zueinander und zu den Seitenwänden 57 und 50 ausgerichtet sind. Die Endwände und die mittleren senkrechten Wände b4, 66 und 6d sind mit der negativen Klemme der Hochspannungsquelle 5 verbunden und innerhalb der Umfassung angeordnet, indem sie durch an der Deckwand 61 befindliche Isolatoren υ 1J gehalten sind. An der Deckwand 61 sind gleichzeitig nach unten, in das Innere der Umfassung weisende Zerstäuberdüsen 70 angeordnet, welche mit einer Druckwasser-Speiseleitung 71 verbunden sind. Die mittleren, senkrechten Wände.65 und 67 sind an ihren Enden mit den Stirnwänden 59 und 60 verbunden und daher ebenfalls geerdet. Die Wände 64 - 6b sind mit Ionisationsspitzen oder -flügeln 72 versehen, vermittels welcher ein elektrostatisch, zerstäubter Sekundärnebel erzeugt wird.The embodiment shown in FIG. 12 has a relatively flat structure, similar to that of FIG a lower bottom wall 62 'formed from two adjacent pyramid ponds. The vertices of the two truncated pyramids point downwards and are each connected to a pipe 63 serving to discharge the slurry formed. The enclosure is at ground potential and contains a plurality of vertical walls 64, 65, 66, 67 and 6ö inside, which are parallel to one another and aligned with the side walls 57 and 50. The end walls and the central vertical walls b4, 66 and 6d are connected to the negative terminal of the high voltage source 5 and are arranged within the enclosure in that they are held by insulators υ 1 J located on the top wall 61. At the same time, downwardly pointing atomizer nozzles 70, which are connected to a pressurized water feed line 71, are arranged on the top wall 61 into the interior of the enclosure. The middle, vertical walls 65 and 67 are connected at their ends to the end walls 59 and 60 and are therefore also earthed. The walls 64-6b are provided with ionization tips or blades 72, by means of which an electrostatically, atomized secondary mist is generated.
Das zu entstaubende gasförmige Suspensoid durchläuft die Umfassung in waagerechter Richtung in dem durch die Pfeile 73 angedeuteten Sinn, wobei es jeweils durch hier nicht dargestellte Eintritts- und Austrittsöffnungen in denThe gaseous suspensoid to be dedusted passes through the enclosure in the horizontal direction in the direction indicated by the arrows 73 indicated sense, whereby it is in each case through inlet and outlet openings not shown here in the
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Stirnwänden 5y bzw. bO hindurehtritt. Diese Vorrichtung hat gegenüber der in I?ig. 11 dargestellten den Vorteil, dai3 die Druckverluste wesentlich, geringer sind.End walls 5y or bO step through. This device has opposite the in I? ig. 11 has the advantage that the pressure losses are significantly lower.
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| OHN | Withdrawal |