DE2403472A1 - Reinigungsverfahren durch nassabscheidung und -evakuierung von in gasen suspendierten, mikronischen fluessigen und festen teilchen - Google Patents

Description

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LE88INGSTRA8SE 12 TELEFON (072211 22487

Anmelder: DE KORVIN, Stanislas, 7, rue des Lilas, MÜTZIG (Bas-Rhin), Frankreich

Reinigungsverfahren durch Naßabseheidung und -evakuierung von in Gasen suspendierten,mikronischen flüssigen und festen Teilchen

Priorität: Frankreich vom 26* 1. 1973 aus Patentanm. 73 02713

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung und Entstaubung von mit industriellen Schadstoffen aller Art verunreinigten Gasen, die sich auf die physikalisch-chemische,]! Eigenschaften der Gase und Teilchen, der gasförmigen, flüssigen oder festen.Teilchen ohne Affinität, viskosen, faserigen, ge-

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rinnenden, sich verfestigenden oder zusammenlägeraden und nach der Trennung nicht zu handhabenden, explosiven usw. Teilchen beziehen.

Der bekannte Stand der Technik auf diesem Gebiet besteht aus platzraubenden Entstaubungseinrichtungen mit Ummantelungen und massivem Unterbau, die mit passiven Entstaubungseinrichtungen vorgesehen sind, welche gekennzeichnet sind durch: - einen einzigen inneren Kreis zur Behandlung der Gase, einen Einzelkreis mit einer sehr kurzen Aufenthaltszeit, der Gefahr der Explosion, der Verschlammung und Verstopfung der Ummantelungen; - ein einziges Funktionsprinzip, ein Monoprinzip (mit Staubfänger., Venturidüsen usw.); einen einzelnen inneren Kreis für die Abscheideflüssigkeit mit einem erhöhten Flüssigkeitsverbrauch (statische Berieselung); die Energie der Anhäufung und Trennung, die sehr ungenügend und mit schwacher Volumenkonzentration eingesetzt wird. Diese Energie entsteht allein aus dem Verlust der Ladung, welche diese Entstaubungsvorrichtungen gelegentlich erzeugen. Das bedeutet, da der Ladungsverlust dieser Vorrichtungen absichtlich so niedrig wie möglich gehalten wird, daß diese

Energie, die andernteils nur einen Bruchteil des Ladungs-

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Verlustes darstellt, nachfolgend gering und ungenügend zur Abscheidung der mikronischen Teilchen aller Art ist. Dieser Mangel an Zusammenballungs- und Abscheidungsenergie verursacht folglich sehr geringe mechanische- und Grenzwirkungsgrade der wirksamen Einrichtungen (unproduktive Energieverluste), ebenso wie einen erhöhten Energieverbrauch (kW pro Einheit der Durchflußmenge der behandelten Gase). Das vorliegende Verfahren ist auf alle industriellen Schadstoffe anwendbar und erlaubt mit der gesamten Durchflußmenge diese Nachteile zu vermeiden, indem ihre diskriminierenden und begrenzenden

en Ursachen ausgeschaltet werden. Zu diesem Zweck werd/gemäß dem Verfahren zur Behandlung als geeignetes Mittel hydrodynamische Staubabscheider verwendet, welche allein die gesamte Einrichtung zur Entstaubung bilden, die unmittelbar an der Stelle angeordnet ist, wo die verunreinigten Gase ausströmen und die gereinigten Gase unmittelbar in die umgebende Luft abgeben, wo sie unmittelbar wieder verwendbar sind. Diese Vorrichtungen sind gekennzeichnet durch eine Kumulierung von Vorrichtungen und Einrichtungen, die alle physikalischchemischen bekannten Wirkungen bei der Abscheidung der Partikel einsetzen (Zentrifugieren, Zyklonieren, statische und dynamische Lufttrichter, Viskosität, Kapillarspannung, Träg-

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heit, Stöße, Anhäufung usw.).

Diese Vorrichtungen bilden mechanisch funktioneile Anordnungen und eine für dieses Verfahren geeignete Technik der Kumulierung, welche bei jedem Durchfluß und in den Fällen von hartnäckigen und nicht handhabbaren Stäuben anwendbar sind (spezielle Varianten liegen im Rahmen dieser Erfindung). Dieses Verfahren eliminiert die Unwirksamkeit der Anhäufungsund Trennenergie durch die Erzeugung und die gesteuerte Konzentrierung dieser Energien auf ausgewählte Stellen in den Mehrfachkreisen der Gase im Innern der Staubabscheider.

Das Verfahren gemäß der Erfindung umfaßt selbständige verkleinerte Geräte und Einheiten mit großer Volumenkonzentration der Anhäufungs- und Trennenergie, die die Gase mit einem Minimum an Volumen und Kosten behandeln ohne Vorbehandlungsund Transporthilfsmittel bei jeder Temperatur ( 1800 ) mit

3 einer Entstaubung von ungefähr 500 g/m in einer einzigen Stufe und mit sehr geringem Verbrauch an Flüssigkeit und Energie (kW pro Einheit der Durchflußmenge der zu behandelnden Gase).

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Das Mittel, um dieses Ergebnis zu erreichen, besteht gemäß der Erfindung in einer aktiven Rheologie (Zweig der Physik, der sich mit der Viskosität,der Plastizität, Elastizität und dem Fließen der Stoffe befaßt), der Gase und der Abscheideflüssigkeit, welche im Innern der Vorrichtungen mit Hilfe von Motoreinrichtungen, als Abscheidezellen, unter Mitwirkung von Aufnahmevorrichtungen, genannt wirksame Wände, erzeugt werden, wobei dieser Zusammenbau durch mechanische Ausführungsformen, die für das vorliegende Verfahren geeignet sind, verwirklicht wird.

Diese Rheologie ist die wirkende Kraft der Umwandlung bis 100 % der Anhäufungs- und Trennenergie, ausgenommen die Lagerverluste der durch den Antriebsmotor zugeführten Energie. Sie bewirkt die Anhäufung und Trennung der Teilchen mit Hilfe der unten beschriebenen neuen hydrodynamischen Anordnungen, d.h. die Halteschicht, die dynamische Besprengung, die Schockzone, die Sperrschicht, die statischen und dynamischen Ventur!anordnungen, die Resonanzkammern, die Mikrozyklone, die mehrfachen Umwälzungen der Gase und der Flüssigkeit.

Das Verfahren der Erfindung und seine Einrichtungen werden

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im folgenden beispielhalber erläutert, wobei

Fig. 1 eine Vorrichtung darstellt, die die Staubabscheidung mit geringer Viskosität ermöglicht und die mit einfachen AbscheidezeIlen versehen ist.

Fig. 4 zeigt eine Variante dieser Ausführungsform, die zum Abscheiden der Teilchen ohne Affinität und mit geringer Konzentration geeignet ist, die eine lange Aufenthaltszeit benötigen (Faserzusammenlagerungen). Diese Variante ist mit Abscheidezellen in ihrer vielseitigen Übertragung versehen, welche das allgemeine Prinzip ihrer Funktion·hervorhebt.

Die Fig. ö CDEFGH zeigen eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit großen Gasmengen.

Die Fig. 18 und 19 stellen schließlich weitere Einrichtungen dar, welche zur Behandlung von erwärmten und gefährlichen Gasen zur Klimatisierung der Luft dienen.

Die in den Fig. 1 und 4 dargestellten Vorrichtungen bestehen

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aus einem länglichen zylindrischen oder konischen Gehäuse 1, welches eine durch einen seitlichen Motor 11 (Fig. 1) oder durch einen koaxialen Motor 11 (Fig. 2) angetriebene koaxiale Welle 7 aufnimmt. Die Welle ist vorgesehen, um die Abscheideflüssigkeit auf die wirksamen Teile der Zerstäuber 8, die unmittelbar auf dieser angeordnet sind oder auf 9A, 14A auf den sich umdrehenden Abscheidezellen 9, 14 (Fig. 1), 13, zu verteilen (Fig. 4). Sie wird durch eine sich umdrehende koaxiale Verbindung 10 (Fig. 1) oder in Abänderung durch eine sich umdrehende Dichtung 10 (Fig. 4) mit Flüssigkeit versorgt. Die Welle trägt die Motorvorrichtungen, genannt die Abscheidezellen, sowie Einrichtungen, welche durch Kombinationen der Stufen als Turbinenzentrifugen und schraubenförmige Elemente gebildet werden, deren Funktion es ist, eine aktive Rheologie der Gase (Pfeile) im Innern des Gerätes zu schaffen, insbe- ■ sondere die Eingangszelle 13, (Fig. 1 und 4), welche die Gase ansaugt, behandelt, umwälzt und antreibt und die oberen Zellen 9 und 14 (Fig. 1) und 14 (Fig. 4), welche die Gase umwälzen, antreiben und nach dem Ausgang 6 zurückdrängen. Die Eingangszelle ist am Boden konisch oder flach, entsprechend der Eigenschaften der Stäube ausgebildet. Dieser Boden bildet unter Mitwirkung eines Stützringes 3 einen

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Unifangs behälter 4A, in welchen die beladene Flüssigkeit 4B zu einer Teilevakuierung 4C abfließt und durch eine Zurückführung in den Kreislauf 4D durch einen Weg, genannt "Verluste durch die Spirale", zwischen die Turbine und den Boden gegen den Eintritt, wo diese Flüssigkeit mit den eintretenden Gasen eingezogen und durch die Flügel-der Turbine zjum Zwecke der Gasreinigung wieder verteilt wird. Der Eingangsstrom 3 zerteilt sich in gasförmige Bandenden 4A₂, 4B₂ (Fig. 9) und 4A₁, 4B₁...(Fig. 10) durch die Wirkung der Flügel 3₂ der Turbine I^ (s. die darstellenden Zeichnungen von Fig. 9 und 10). Diese Bänder werden auf einmal durch den Zerstäuber 8 besprengt und durch die Flüssigkeit bei 4G ergiebiger und wirksamer wieder in den Kreislauf zurückgeführt, die eine Affinität zu den Teilchen aufweist und ohne daß irgendein zusätzlicher Verbrauch an Abscheideflüssigkeit erforderlich wird.

Am Ausgang der Turbine vereinigen sich die Bänder,«.um einen aufsteigenden Hohlwirbel 15 zu bilden, welcher seinen wieder in den Kreislauf zurückgeführten gasförmigen Bestandteil 15A (Fig. 1) oder 18D (Fig. 4) durch den Verlustweg durch die Spirale verliert. Der Wirbel läuft zunächst durch die dynamische

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Beregnung der Flüssigkeit 15B, indem er sich mit dieser von der Turbine entfernt. In der Folge zieht die untere Etage 9B (Fig. 1) der oberen Abscheidungszelle den zurückgeführten Zweig VR17 wieder ein,und der ümfangszweig VP16 steigt allein auf, wobei die beiden einen verschiedenen Geschwindigkeitsbereich aufweisen. Daraus ergibt sich, daß, wenn der radial wieder zurückgeworfene Zweig mit dem Ümfangszweig zusammenstößt, in einer breiteren Zone, der sogenannten Schockzone 17A, ein Stoß erzeugt wird, welcher eine Anhäufung der Teilchen hervorruft. Ebenso übt der zurückgeführte Zweig einen dynamischen Druck auf den Ümfangszweig auf, wobei diese hydrodynamische Konfiguration den Namen "Sperrschicht" 17A₁ (gekrümmter Pfeil) trägt und sie durch diese Einrichtung zwingt, sich in einer feinen Schicht auszubreiten, wodurch die Trennung der Teilchen vom ümfangszweig des Wirbels erleichtert wird. Folglich dringt der wiedergebildete Wirbel in den Zusammenlauf der Zelle 9 (Fig. 1) ein, wo er durch die Reihe der sich umdrehenden Zerstäuber 9A besprengt wird.

Fig. 7 zeigt die Bildung der hydro-dynamischen Konfiguration, die mit "Halteschicht" bezeichnet wird, durch die ebenso aus-

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l/S]

geführte dynamische/Sprengung, welche die Gase an dieser Stelle reinigt. Die durch die Zerstäuber oder Turbine (Fig. 1) ausgeschleudeten Tröpfchen 26, die Besprengung des Wirbels durch die beladene Flüssigkeit 15b, welche die Turbine verlassen, stoßen auf Wände 1, auf welchen die beladenen Flüssigkeitsmassen 28 (Fig. 7) abschließen. Sie reißen durch den Stoß der Tröpfchen 27 aus der sekundären Ausströmung aus, welche eine dichte Schicht 29 eines dynamischen Nebels bildet, der die Gase wirksam reinigt. Am Ausgang der Halteschicht werden die Gase in Resonanzkammerη durchvibriert, wo sich die Teilchen merkbar mit der ausgesendeten Frequenz zusammenballen und trennen.

Die Fig. 6 und 6A zeigen die Bildung de^'Resonanzkammern", bestehend aus den schwingenden Lamellen 31 (flexible elastische Lamellen), die mit der Welle verbunden sind, wobei in . Abwandlung die Lamellen 18 und 22 (Fig. 1) der Abscheidezellen sich in der Nähe der Längsträger 2 (Fig. 1, 4, 6 und 6A) und 2, 2A (Fig. 3) umdrehen, welche aus längs den Wänden verlaufenden kleinen Stäben bestehen. Diese Lamellen unterliegen Druckimpulsen einer vorbestimmten Tonfrequenz, welche sie zur Vibration anregen. Diese Lamellen erzeugen gleich-

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zeitig "Mikrozyklone" 36, 37 (Fig. 6), welche die Teilchen der auf den Wänden 1 ausgebreiteten Gasschichten abtrennen. Die Lamellen scheiden in gleicher Weise infolge der verdrehten Ströme 34 (Fig. 6A) die ultrafeinen Teilchen ab. Der rückseitige Niederschlag 35 verdünnt sich fortlaufend durch die Zentrifugierung. Sie führen in gleicher Weise die Gase 19 und 19A (Fig. 1) zurück und bilden eine ergänzende Sperrschicht. Beim Annähern des Wirbels an eine neue Abscheidezelle 14 (Fig. 1) zerfällt dieser ein weiteres Mal bei VR20 und VP21,und alle zuvor beschriebenen hydrodynamischen Konfigurationen werden mit dem Ergebnis der Anhäufung

Die
und Trennung wieder erzeugt, durch Vibrieren und durch die Lamellen 32 wieder zurückgeführten verwirbelten Gase 23 (Fig. 1) fangen sich im Ausgang 6.

Die Anzahl der übereinanderliegenden Abscheidezellen und die Vielfältigkeit ihrer Etagenkombinationen ist von der Technologie und dem gesuchten Reinheitsgrad abhängig. Die mit den austretenden Gasen verirrten Tröpfchen kondensieren durch Abtropfen der Gase in den statischen Vorrichtungen 6A und 6B (Fig. 4). Die Anhäufung 24 (Fig. 1) gelangt in das Innere des Gerätes zurück, wo sie durch Stoß gegen die

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Abscheidezellen wieder verteilt und durch die Gase wieder zurückgeführt und mitgenommen wird, wobei diese Bewegung sich bis zur Sättigung der Anhäufung mit abgeschiedenen Teilchen wiederholt. Im Falle der Zähflüssigkeit läuft sie längs den Wänden als zähflüssiger abgespritzter Stoff 28 nach den unteren Etagen der Vorrichtung ab, wo sie durch die folgende dynamische Besprengung in einen Schwebezustand versetzt wird. (Fig. 7)

Gemäß der Erfindung werden bei dem Verfahren zur Reinigung und Entstaubung für alle Schadstoffe spezielle Vorrichtungen verwendet, die auf der Basis des gleichen Prinzips arbeiten und deren Teile insbesondere mit dem Ziel der funktionellen Anpassung an die Eigenschaften der Gase und der zu trennenden Teilchen ebenso wie an die Arbeitsbedingungen auf den Entstaubungsvorrichtungen entwickelt und vereinfacht werden.

Zu diesem Zweck zeigt Fig. 8 eine Abscheidezelle mit einem speziellen Eingang bei der Trennung von Schleifstäuben. Sie wird durch eine Platte 6 gebildet, welche Flügel 1O^ trägt, die der funktionellen Form des Bodens des Gerätes 4

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angepaßt sind. Die Scheibe trägt außerdem eine Turbine 7, zur Rückführung und Vibrationslamellen 18. Ihre Rheologie (Pfeile) wird durch den Eingangsstrom 5 dargestellt, welcher in gasförmige Bänder 4A zerteilt wird, welche durch die wieder zurückgeführte und wieder zerstäubte Flüssigkeit 4B und die sich umdrehenden Zerstäuber 8 besprengt werden.Die Zerstaubungströpfchen 14 verlassen die Turbine zum Durchtritt der Reibungsöffnungen 9,, welche sie wieder verteilen und wegschleudern (dynamische Besprengung 15B). Die Bänder vereinigen sich und bilden einen aufsteigenden Wirbel 18C (Fig. 4 und 8). Der wieder in den Kreis zurückgeführte Zweig 18D und die angezogene beladene Flüssigkeit 4D wird unter der Turbine gegen den Eingang gezogen. Der Wirbel durchläuft eine vielfältige Behandlung : die Halteschicht 29, die durch die Reibung erzeugte dynamische Besprengung 15B gebildet wird, die Sperrschicht 17A (gekrümmter Pfeil), welche durch die obere Wiederzurückführung 21A und 22A und die Resonanzkammer 2OA der vibrierenden Lamellen 18 erzeugt wird. Er greift auf die eventuellen oberen Etagen des Gerätes, eingeteilt in zwei Zweige VR17 und VP16, über.

Eine andere Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen

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Verfahrens, die an die Eigenschaft der Teilchen angepaßt ist, besteht in den verschiedenen speziellen Varianten der· Abscheidzellen, die in den folgenden Figuren im einzelnen· dargestellt sind. Die Fig.· 12 und 14 stellen eine vereinfachte doppelkonische Ausführung 12 dar, die bei geringen Viskositäten verwendet wird. Gemäß dem Erfordernis ,die Anhäufungsund Trennenergie mehr oder weniger zu konzentrieren, sind die Blätter, wie bei 4₂ und 5₂ (Fig. 14) dargestellt, massiv oder von der Flüssigkeit durchdringbar 6₂, 7₂, B₂, 9₂ ausgebildet, wobei diese mit oder ohne Koaxialgitter 9A₂ versehen sind. Sie arbeiten nach dem Drehkreisprinzip oder als Venturirohre und sind erforderlichenfalls auf allen Abscheidezellen verteilt.

Die Fig. 13 und 14 stellen eine veränderte Ausführungsform mit einem umgekehrten Konus 22 speziell für erhöhte Viskositäten dar. Ihre Form erleichtert die Ableitung der abgeschiedenen Teilchen (Ladung) nach dem Eingang des Gerätes und zum Zwecke der Wiederrückführung oder Evakuierung. Die Fig. 15 und 15A, 16 und 16A stellen eine weitere Ausführungsform dar, mit welcher die Gase durch ihre Viskosität und ihre Trägheit getäuschlos angesaugt und behandelt werden

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können. Sie ist in Form einer Trommel 11„ und 15_? ausgebildet und mit seitlichen Öffnungen 18₂ für die Gase 19^ und für die Flüssigkeit 2 versehen. Die Gase zirkulieren in Spiralen ¹¹Q" und "q" 17„ und vermischen sich mit den Flüssigkeitsspiralen 16«. In einer abgewandelten Ausführungsform ist die Trommel außerdem-mit wellenförmigen Koaxialscheiben 12„ versehen, welche koaxiale Wellenknoten bilden, wo die statischen, zur Gerinnung führenden Venturirohre entstehen. Die Saugwirkung durch Reibung und die Trennung durch Stoß werden durch statische Abscheider in Form von Stacheln 13₂> von Prallblechen oder zellenförmigen Labyrinthen 13A verstärkt, die zwischen den Scheiben befestigt sind.

Die Fig. 5 und 4 stellen unter Bildung einer vielfachen Kombination eine andere Einrichtung zur Abscheidung der Partikel dar, welche eine verlängerte Behandlung erfordern. Man unterscheidet: die schraubenförmigen Etagen mit der Ansaugung 42 (Pfeil VR17) und dem zurückgeworfen-en Strahl (17-), die Zentrifugenetage, die Etage der stark entwickelten unteren Wiederrückführung 43, welche den Zweig 17, antreibt, die Antriebsetage 45 - Zweig 17B -, die obere Wiederrückführungsetage 46 - Zweig 20 -, die dynamischen schwingenden

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Lamellen 18 - Wiederrückführung 2IA, 22A - und die Resonanzkammer 2OA. Die Sperrschicht 17A- wird durch Zweige 17B, 21A, 22A gebildet. Diese Vereinigung ist mit Hilfe eines Rückführreglers mit einem äußeren Steuerhebel 48 unter Bildung eines verstellbaren Diaphragmas einstellbar.

Ebenso stellen die Fig. 17 und 17A eine andere Einrichtung dar, die an die Abscheidung von sehr leichten Stäuben angepaßt ist, welche eine Verstärkung der Wahrscheinlichkeit und der Intensität des Anhäufungsstoßes erfordern. Zu diesem Zweck weist die Turbine die Form einer Trommel 22B auf, welche mit peripherischen dynamischen Venturirohren 21B versehen ist, die in einem ausgeschnittenen Kanal 26B in den mit Stacheln oder peripherischen Zellen 25B versehenen Abscheider umlaufen, welche die angehäuften Teilchen partiell abscheiden und welche durch die Folge der Venturirohre 24AB den angesaugten Gasstrom stabilisieren. Die Anhäufung durch Stoß geschieht durch die Begegnung des angesaugten Gasstromes 23B und 23AB mit dem durch die Venturirohre wieder zurückgeführten Strom 24AB. Die Gasmischung 28B wird einstellbar durch den Sprung (Skisprung) 27B gegen die statischen Abscheider 25b zurückgeworfen. Die Besprechung und Wiederrück-

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führung der Abscheideflüssigkeit geschieht durch eine im einzelnen nicht dargestellte Vorrichtung 24B. Die Gase werden zur eventuellen ergänzenden Behandlung 32B durch die radialen Öffnungen 3OB evakuiert; und die beladene Flüssigkeit 31B wird durch den Eingang oder andere nicht dargestellte Wege wieder in den Kreislauf zurückgeführt.

Das Reinigungs- und Entstaubungsverfahren gemäß der Erfindung eignet sich für alle industriellen und verunreinigten Gasströme, Zu diesem Zweck werden außer den geeigneten Abmessungen der Vorrichtungen als Mittel aktive Oberflächen (Empfänger) verwendet, wo es in diesem Sinn entweder von einer räumlichen Ausbreitung in der Tiefe mechanische Konfigurationen der Vorrichtungen und Anordnungen oder von einer Überlagerung die oben angeführten hydro-dynamischen Konfigurationen entwickelt, welche ein maximales Volumen der Anhäufungs- und Trennenergie auf seine aktiven Oberflächen konzentriert.

Die Fig. 1 und 4, 3, 6 und 6A stellen eine Einrichtung zum Aktivieren der inneren Oberfläche der Geräte mit Hilfe von Längsstäben 2, 2A dar, welche Mikrozyklone 36, 37 und Resonanzkammern 2OA bilden. Fig. 7 stellt eine weitere Aktivierungs-

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einrichtung in Form einer Halteschicht 29 dar. Die in den Fig. ÖA und 8B dargestellten vibrierenden statischen Lamellen 23A und 23B beziehen sich auf eine andere Aktivierungseinrichtung. Sie sind an den Doppelwänden befestigt und bilden außerdem Regler zur einstellbaren Rückführung von außen mit Hilfe eines Hebels 48 (Fig. 4) oder anpaßbare Regler (Diaphragmen 48A, Fig. 4). Sie vibrieren unter der Wirkung der durch die sich drehenden Längsstäbe 25 (Fig. 8A) erzeugten Druckimpulse oder durch die Turbinen selbst, indem sie einen pulsierenden Gasstrom - gasförmige Bänder 26B - erzeugen und so die Resonanzkammer bilden. Wenn der sie trennende Spalt in Übereinstimmung mit dem Gasstrom ausgerichtet ist, arbeiten die Lamellen als statisches Venturirohr zur Gerinnung. Wenn der Spalt entgegengesetzt dem Gasstrom (Fig. 8A und 8B) ausgerichtet ist, werden sie Staubabscheid^itter, welche die Teilchen durch Trägheit während eines starken Wechsels der Strömungsrichtung 26A, 26B trennen. Diese Lamellen gewährleisten in gleicher Weise die Bildung einer Halteschicht oder einer Sperrschicht, die die anderen hydro-dynamischen Kon figurationen, welche sie gleichzeitig erzeugen, überlagern.

Gemäß der Erfindung besteht eine ergänzende Einrichtung zur

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Aktivierung der inneren Oberflächen in der Anordnung eines starren Staubabscheidegitters, welches an den zwei äußeren Enden befestigt und in die Vorrichtung unter Bildung von Empfangsschirmen 30GDEFGH (Fig. 8CDEFGH) oder unter Bildung von Abschlußstoff anger η 35.. eingesetzt ist. Diese Gitter erzeugen in gleicher Weise statische Venturirohre und trennen die Teilchen durch Schwerkraft entsprechend der Ausrichtung ihrer Spalte in bezug auf den Gasstrom. Sie erlauben in gleicher Weise eine Überlagerung der gleichzeitigen hydro-dynamtschen Konfigurationen.

Gemäß der Erfindung besteht eine andere Einrichtung zur Aktivierung der inneren Flächen in der Bildung von koaxialen Schirmen als statische Abscheider, als Stacheln oder Zellen 33CDEFGH, wie in Fig. 8GDEFGH dargestellt. Im Hinblick auf die erhöhte Frequenz der Stöße, welche die Abscheider erzeugen, wird die Trennung verstärkt. Die Fig. 8GDEFGH zeigen fragmentarisch beispielhalber Axialschnitte von Vorrichtungen, die für große,zu behandelnde Gasdurchgangsströme geeignet sind, wobei die Vorrichtungen im Rahmen der Weiterbildung der für das Verfahren verwendeten Einrichtungen spezialisiert sind,

zu um jeden industriellen Schadstoff gemäß der Erfindung/eliminieren

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und die gekennzeichnet sind durch eine Weiterbildung und eine Konzentration der mechanischen Konfigurationen der die inneren Aufnahmeflächen aktivierenden Vorrichtungen. Fig. 8G zeigt eine Vorrichtung für Teilchen mit einer mittleren Viskosität, die Turbine mit den parallelen Wangen 27, , das Abscheidegitter oder in Abwandlung die statischen vibrierenden Lamellen 3OC, welche eine Halteschicht 36C bilden, die Wiederholung durch eine Schraubenfläche 28G, die Rückführung durch eine Turbine 27G und die dynamischen vibrierenden Lamellen 18G, das Entwässern am Ausgang 35, durch einen Rost 34,, Fig. 8D zeigt die Anordnung für die gleiche Viskosität, jedoch für eine große Staubabscheidung, einen doppelten Rost, die Rückführung durch die Turbine, die wiederholte hydrodynamische Konfiguration 36Dl und 36D2. Fig. 8E zeigt für eine starke Viskosität einen umgekehrten Konus 27, und das negativ geneigte Gitter 3OE, die statischen Lamellen 31E und die statischen Abscheider 33E, . die doppelte Entwässerung durch statische Lamellen 32E und dem Stoffanger 34Dl sowie die trockenen Gasausgänge. Fig. 8F zeigt die gleichen Bedingungen der Entwässerung, jedoch für Teilchen mit geringer Viskosität. Fig. 8E zeigt für die Teilchen mit geringer Viskosität ohne Affinität als Schleifetaub die doppelte

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durch Vibration 31G und 18G. Fig. 8H zeigt die gleichen Zustände, jedoch für faserige Teilchen.

Die Einrichtung zur Anwendung des Reinigungsverfahrens gemäß der Erfindung auf die Staubabscheidung von erwärmten und explosiven Gasen bis 1800 C und die Beladung der nicht handhabbaren viskosen oder sich in der Kälte verfestigenden Teilchen stellt eine abgewandelte Ausführungsform, genannt "FlammenschneideV dar. Fig. 18 zeigt schematisch diese abgewandelte Ausführungsform, die/einer Abscheidezelle mit einem umgekehrten Konus IX versehen ist, um das Ablaufen der getrennten Ladung 13X nach dem Eingang 7X zu erleichtern. Sie ist mit Platten zur Durchdringung 2X, 6₂, 7₂, 8₂, 9₂ (Fig. 14) und mit einer starken Konzentration der Anhäufungsund Trennenergie versehen. Die Gase werden durch eine teleskopische oder geeignet abgedichtete Verbindung angesaugt. Die Geschwindigkeiten der Gase am Eingang sind einstellbar 7X, derart, daß die getrennte Ladung 13X durch den angesaugten Gasstrom mit dem nicht gesättigten leichten Bestandteil 13X zersetzt und durch die Blätter wieder verteilt und zurückgeführt und mit dem schweren gesättigten Bestandteil. 14X nach dem Foyer zurückgeworfen oder evakuiert werden kann.

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Der Rumpf der Vorrichtung 3X ruht auf einem Träger 4X, der die Verbindung mit dem Ofen oder mit dem Trägerwagen mit · Schiene oder einem Kabel (bewegliche Einheit) herstellt, · wobei die Führung der Flüssigkeit und der Energie durch Schläuche und durch herkömmliche Wickelmaschinen gewährleistet wird. Der gereinigte Gasstrom 1OX kehrt an den Ausgang HX nach einer eventuellen ergänzenden Behandlung und der Entwässerung 12X zurück. Die Sicherheit gegen eine Explosion wird durch den offenen Kreislauf dieser. Vorrichtung, durch starke unmittelbare dynamische Besprengung und die Wiederzurückführung (Löschung mit Wassernebel) gewährleistet.

Der Motor wird gegen hohe Temperaturen durch einen Schirm 5X geschützt. Die gleiche veränderte Ausführungsform wird bei Oasen zur Einführung in Koksöfen angewendet. Sie wird an die zyklische Funktion der Öfen und mit der sich in der Kälte verfestigenden Ladung (Teer und Koksstaub) mittels eines peripherischen Beckens 9X angepaßt, welches einen Teil der Ladung während des Zyklus zurückhält. Am Ende des Zyklus der Beschickung (oder Entnahme) strömt die Ladung frei nach dem Ofen, wobei'ihr Volumen sehr gering und die Umdrehung

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der Turbine vermindert ist. Die Reinigung dieser Vorrichtung geschieht, wenn nötig,-durch Ansaugung von sauberen heißen Gasen vor oder nach dem Zyklus, welche den gesamten Niederschlag im Innern der Vorrichtung abbrennen.

Fig. 19 zeigt eine andere Ausführungsform, die für Öfen geeignet ist, die Gas mit Rauch geringer Konzentration erzeugen. Sie ist mit einem peripherischen Absetzbecken 16AX versehen, welches die abgeschiedene Ladung 13AX vor seiner Evakuierung entweder gegen das Innere 20X oder gegen den Ofen 14AX nach der Trennung zur Wiederrückführung des leichten Bestandteils 15AX durch die Geschwindigkeit des angesaugten Gases kondensiert.

Die Ansaugung dieser veränderten Ausführungsform vom Ofen erfolgt in gleicher Weise durch die Verbindung 6AX oder durch Einsetzen dieser Vorrichtung unmittelbar in einen vorhandenen Kamin. Die Vorrichtung zur periodischen Reinigung ist bei 18AX und der Auffänger bei 12AX dargestellt. Die gleiche veränderte Ausführungsform wird nach Anpassung für ein Klimatisierungs- und Feuchtigkeitsgerät verwendet. Sein Absetzbecken ist umfangreicher 21X für die Vorrichtung zur

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Evakuierung des Niederschlages 21AX. Das Ansaugen erfolgt durch die Öffnungen 23X und 24X in dem unteren Ring des Gehäuses IAX ohne Verbindung, jedoch an der Stelle unter dem Eingang eines nicht dargestellten Beckens zur Aufnahme des im Falle falscher Handhabung fehlgeleiteten Wassers.

Das Reinigungs- und Ents tau bungs verfahren von Gasen gemäß der Erfindung kann zur Reinigung mit Schadstoffen verunreinigten Gasen aller Art verwendet werden, die von industriellen Anordnungen ohne Abhängigkeit des flüssigen Abscheiders herrühren; Wasser, Lösungen, absorbierende und adsorbierende beladene Flüssigkeiten usw. in jeder Durchflußkapazität Ausführungsform 8CDEFGH - in allen Betriebszuständen - erhöhte Temperatur, kontinuierliche oder zyklische Betriebsweise mit festen oder beweglichen Einheiten. Es kann ferner verwendet werden, um mikronische Teilchen ohne Affinität abzuscheiden (Fig. 4), Ruße und Öle, beispielsweise Fig. 19, Teilchen mit geringer Viskosität (Fig. 8GH), mit mittlerer Viskosität (Fig. 8CD), mit starker Viskosität (Fig. 8E), Teere, die sich in der Kälte verfestigen (Fig. 18), Klimatisierungsausführungsformen (Fig. 19), versehen in einer Abgewandelten

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Ausführungsform mit einer lautlos arbeitenden Zelle, Fig. 15, 15A und 16, für Schleifstäube - Fig. 8. Alle angeführten Varianten behandeln die Gase mit starker Staubabscheidung

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(300 g/m ) in einer einzigen Behändlungsetage (einer einzigen Vorrichtung). Sie sind insbesondere in verarbeitenden und herstellenden Betrieben, Elektrizitätswerken, Gruben, Kokereien, Gärtnereien, städtischen Heizungsbetrieben usw. anwendbar.

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Claims (17)

1. Patentansprüche

   Verfahren zur Reinigung und Entstaubung von mit industriellen Schadstoffen aller Art verunreinigten Gasen, anwendbar auf alle industriellen Gasdurchflußmengen, alle Temperaturen, alle Arten von Teilchen,- wie mikronische Teilchen ohne Affinität, viskose, sich in der Kalte verfestigende, nicht handhabbare Teilchen nach.der Trennung

   3 > usw.,anwendbar zur Staubabscheidung bis zu 500 g/m durch eine Reinigung in einer einzigen Behändlungsetage (einer einzigen Vorrichtung), in jedem Betriebs- und Montagezustand, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, welche unter Bildung einer Stufenfolge von selbständigen Abscheidern, die für jeden besonderen Fall spezialisiert sind und die auf der Basis des gleichen Prinzips der gesteuerten quantitativen und qualitativen Erzeugung der Anhäufungs- und Trennenergie arbeiten, die Kumulierung der Phänomene physikalisch-chemischer Wirkungen und die Kumulierung der Vorrichtungen und der Verstärkeranordnungen von mechanischen Anordnungen, welche diese

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   Phänomene einleiten, anwendet.
2. 2. Staubabscheider zur Durchführung des Verfahrens nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel, das zur Durchführung der Reinigung und Entstaubung der Gase bestimmt ist, aus der Anhäufungs- und Trennenergie besteht, die durch Motororgane erzeugt und gesteuert wird, welche Abscheidezellen genannt werden, die die Gesamtheit der durch den Antriebsmotor geführte mechanische Energie in eine wirksame Eheologie umwandelt, und dadurch, daß das Mittel, das zur Durchführung der Trennung bestimmt ist, aus mechanischen Anordnungen und Vorrichtungen und für das Verfahren geeigneten Verstärkereinrichtungen, als Wirkwände bezeichnete Aufnähmeorgane, welche an der Bildung der hydro-dynamischen Konfigurationen teilnehmen, die in gleicher Weise für das Verfahren geeignet sind, sowie aus Mitteln zur Anhäufung und Trennung der Teilchen bestehen, wie z.B. die dynamische Besprengung, die Halteschicht, die Stoßzone, die Sperrschicht, die Resonanzkammer, die Mikrozyklone, die statischen und dynamischen Venturirohre, die mehrfachen Rückführung gen der Gase und der Abscheideflüssigkeit, die sich aus-

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   breitende Zentrifugierung und Wirbelung, der Bereich der heterogenen, mehrfach gerichteten Kräfte und Geschwindigkeiten und andere Konfigurationen,
3. 3. Staubabscheider nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Erzeugung der wirksamen Rheologie, d.h. das Einsaugen, der Antrieb, die Evakuierung und die interne Wieder-in-den-Kreis lauf-Zurückführung der Gase und der Fangflüssigkeit aus funktioneilen Kombinationen von Zentrifugen- und Schraubenetagen als AbscheidezeIlen und aus Motororganen bestehen und dadurch, daß die Einrichtungen zur Anpassung der Vorrichtungen an die Funktionsbedingungen und die Eigenschaften der Gase und Stäube aus Kombinationen von Etagen, ihrer Vielfachheit oder ihrer funktionellen Vereinfachung ebenso wie die Form und die Einrichtung jeder besonderen Etage bestehen.
4. 4. Staubabscheider gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Vergrößerung des Entstaubungsvermögens der internen Teile der Staubabscheider im Hinblick auf die Spezialisierung der Vorrichtungen aus me-

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   chanischen Aufnahme-Konfigurationen, als wirksame einfache oder komplexe und von Vorrichtungen und Verstärkungsanordnungen überlagerte Wände, die die Steuerung einer starken Volumenkonzentration der Anhäufungs- und Trennenergie ermöglichen, wie z.B. Entstaubungsgitter, statische und dynamische vibrierende Lamellen, Regler für die Wiederrückführung in den Kreislauf, Längsstäbe, statische Abscheider in Form von Stacheln und Zellen und andere Einrichtungen, bestehen.
5. 5. Staubabscheider gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Schaffung und Verstärkung der gesteuerten Konzentration der Anhäufungs- und Trennenergie im Hinblick auf die Spezialisierung der Vorrichtungen aus einem starren ,koaxial im Innern der Vorrichtung angeordneten Schirm als Gitter zur Entstaubung besteht, welcher mit zwischen den längsverlaufenden Lamellen ausrichtbaren Schlitzen versehen ist.
6. 6. Staubabscheider gemäß Anspruch 2 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Steuerung der internen Wiederrückführung

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   " des Gasstromes und der beladenen Flüssigkeit sowie zur . Steuerung der Konzentration der Anhäufungs- und Trennenergie an vorgewählten Stellen der internen Kreisläufe im Hinblick auf die Spezialisierung der Vorrichtung aus einem starren Diaphragma oder aus elastischen Lamellen, die einstellbar ineinandergefügt sind und als statische vibrierende Lamellen bezeichnet werden, deren erzwungene Vibrationen eine Schallenergie zur Anhäufung erzeugen und deren Schlitze als Entstaubungsgi tter dienen, besteht.
7. 7. Staubabscheider nach den Ansprüchen 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die als. dynamisch vibrierende Lamellen bezeichneten,elastisch vibrierenden Lamellen sich mit dem damit verbundenen Rotor der Staubabscheidevorrichtung umdrehen.
8. 8. Staubabscheider nach Anspruch 2' oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Verstärkung des Abscheidevermögens der internen Wände und der Zentrifugenetagen der Abscheidezellen im Hinblick auf die Spezialisierung der Vorrichtung

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   aus statischen Abscheidern in Form von elastischen Stacheln oder durch Bildung von Zellen mit großen Berührungsflächen bestehen die Venturirohre erzeugen,wobei diese Abscheider koaxial auf den internen Wänden der Vorrichtungen und in den Zentrifugenelementen angeordnet sind.
9. 9. Staubabscheider nach Anspruch 2 oder einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen zur Verstärkung des Abscheidevermögens der internen Wände durch die Bildung von Mikrozyklonen und durch die Erzeugung von Schallenergie mit Hilfe der vibrierenden Lamellen zur Anhäufung im Hinblick auf eine Spezialisierung der Vorrichtung aus dünnen Stäben als Längsstäbe bestehen, die seitlich und auf dem Umfang angeordnet sind.
10. 10. Staubabscheider nach Anspruch 2 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Verstärkung der Intensität und der Wahrscheinlichkeit des Stoßes zwischen den wieder zurückgeführten und zu trennenden Teilchen im Hinblick auf

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    eine Spezialisierung der Vorrichtung aus dynamischen Venturirohren bestehen, die auf deoi Umfang auf jeder Zentrifugenetage der Abscheidezelle angeordnet sind.
11. 11. Staubabscheider nach Anspruch 2 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Schutz des Zelleneingangs gegen Abschleifung und zum Wiederrückführen der beladenen Flüssigkeit eine Trägerscheibe und einen unteren konischen Ring aufweist.
12. 12. Staubabscheider nach Anspruch 2 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Verminderung des Ansauglärms der Gase und zum Konzentrieren einer großen Anhäufungs- und Trennenergie am Zelleneingang aus einer durch Scheiben zusammengesetzten Aufnahmezelle besteht, welche eine Trommel bildet, die zur Aufnahme der Vorrichtungen und koaxialen Verstärkeranordnungen ausgebildet ist, wobei die Scheiben gleichzeitig das Ansaugen durch Reibung und Trägheit sowie die Anhäufung durch Stoß, die Venturianordnungen usw. bewirken.

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13. 13. Staubabscheider nach Anspruch 2 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Ablassen und/oder zum Wiederrückführen der beladenen Abscheideflüssigkeit zum Eingang der Vorrichtung aus dem Verlustweg durch die Spirale besteht, die zwischen der Zentrifuge, der Turbine und dem Boden der Vorrichtung in Verbindung mit dem Diaphragma angeordnet ist, welches die Geschwindigkeit der Gasaufnahme zur Erreichung eines Eingangswählers regelt.
14. 14. Staubabscheider nach Anspruch 2 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Wieder rückführung und zur Sättigung der beladenen Flüssigkeit am Ausgang der Vorrichtung als Ausgangswähler ein Diaphragma aufweist, welches die Geschwindigkeit der Gase und die Rückkehr der beladenen Flüssigkeit regelt.
15. 15. Staubabscheider nach Anspruch 2 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Verringern des Fluges der Teilchen vom Innern des Staubabscheiders nach ihrer Ablagestelle aus

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    einer Zentrifugenabscheidezelle besteht, die koaxial mit dem Gehäuse der Vorrichtung angeordnet ist.
16. 16. Staubabscheider nach Anspruch 2" oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Verstärkung der Intensität und der Wahrscheinlichkeit des Stoßes zwischen den Tröpfchen der Besprengung und den Teilchen sowie zur Verstärkung der Rückführung der beladenen Flüssigkeit aus Zerstäubern bestehen, die in funktionellen Gruppen auf dem Rotor angeordnet sind, welche den Tröpfchen eine starke dynamische Energie verleihen, wobei diese Vorrichtung als dynamische Besprengung die Halteschicht bildet.
17. 17. Staubabscheider nach Anspruch 2 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Vergrößern der Volumenkonzentration der Anhäufungs- und Trennenergie aus statischen und dynamischen elastischen vibrierenden Lamellen bestehen, welche die Zwangsresonanzkammern bilden.

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