DE2413127A1

DE2413127A1 - Verfahren und vorrichtung zum abscheiden von kondensierbaren verunreinigungsstoffen aus einem abgasstrom

Info

Publication number: DE2413127A1
Application number: DE2413127A
Authority: DE
Inventors: Harry Gresens
Original assignee: Brueckner Trockentechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Brueckner Trockentechnik GmbH and Co KG
Priority date: 1974-03-19
Filing date: 1974-03-19
Publication date: 1975-09-25

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Abscheiden von kondensierbaren Verunreinigungsstoffen aus einem Abgasstrom Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abscheiden von kondensierbaren Verunreinigungsstoffen aus einem Abgas strom, insbesondere einem Abgasstrom von Maschinen in der Textilindustrie, indem dieser gekühlt und durch Abscheideorgane hindurchgeleitet wird. Ferner bezieht sich diese Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Aufgrund der immer größer werdenden Anforderungen an die Reinheit von Abgasen, die von Industrieaniagen, insbesondere auch der Textilindustrie, in die Atmosphäre ausgestoßen werden, ist man mehr und mehr bestrebt, wirksame Verfahren zur Reinigung der Abgas ströme zu entwickeln, d.h. insbesondere Verfahren zu schaffen, durch die kondensierbare Verunreinigungsstoffe aus dem Abgasstrom abgeschieden werden können.
Zu diesem Zweck sind bereits Verfahren bekannt, bei denen die Abgase katalytisch oder thermisch verbrannt und dadurch gereinigt werden. Vorrichtungen und Anlagen zur Durchführung dieser Verfahren bringen Jedoch ganz beträchtliche Kosten mit sich.
Es ist ferner auch bereits bekannt, die Abgase zunächst zu kühlen und dann durch Kondensation die Verunreinigungsstoffe auszuscheiden. Da die in den Abgasen vorhandenen Verunreinigungsstoffe zum Teil stark unterschiedliche Siede- bzw. Taupunkte aufweisen, sind derartige Verfahren bisher recht unwirksam gewesen, so daß das abströmende Abgas noch relativ stark mit Verunreinigungsstoffen behaftet ist. Diese Abgasreinigung bleibt auch dann noch unbefriedigend, wenn der Abgasstrom zusätzlich durch eine Filtermatte oder dgl. geleitet wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine für dessen Durchführung geeignete Vorrichtung zu schaffen, durch das mit verhältnismäßig einfachen Mitteln eine äußerst wirksame Abscheidung der kondensierbaren Verunreinigungsstoffe aus dem Abgasstrom erreicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Abgasstrom mit einer Geschwindigkeit von kleiner als etwa 3 mis durch einen in mehrere Abscheidezonen unterteilten Kanal hindurchgeführt wird, wobei dem Abgasstrom im Eintrittsbereich einer Jeden Abscheidezone Kühlflüssigkeit feinverteilt zugegeben wird, deren Menge nach einem Wert der relativen Feuchte einreguliert und deren Temperatur in der - in Strömungsrichtung gesehen - ersten Zone auf die höher siedenden Verunreinigungsstoffe abgestellt wird, und wobei der Abgasstrom am Ende Jeder Abscheidezone durch ein Abscheideorgan hindurchgeleitet wird, durch das zumindest in der ersten Abscheidezone aus dem mit Wasserdampf beladenen Abgasstrom im wesentlichen nur kondensierte Verunreinigungsstoffe abgeschieden werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden in Jeder Abscheidezone die einströmenden Abgase zunächst durch die feinverteilt zugegebene Kühlflüssigkeit gekühlt. Durch die Einregulierung der zuzuführenden Kühlflüssigkeitsmenge entsprechend einem relativen Feuchtewert erfolgt nur eine solch große Kühlflüssigkeitszugabe, wie auch wirklich von dem durch diese Abscheidezone strömenden Abgas verdampft wird. Durch die zugegebene Kühlflüssigkeit können die Abgase in vorteilhafter Weise in jeder Abscheidezone gezielt auf bestimmte Verunreinigungsstoffe abgekühlt werden, wobei zweckmäßig in der ersten Abscheidezone die höher siedenden Verunreinigungsstoffe abgezogen werden. Das eigentliche Abscheiden der kondensierten Verunreinigungsstoffe einer Jeden Abscheidezone erfolgt dann durch das am Ende Jeder Abscheidezone befindliche Abscheideorgan, durch das der Abgasstrom hindurchgeleitet wird, wobei zumindest im Abscheideorgan der ersten Abscheidezone im wesentlichen nur Verunreinigungsstoffe abgeschieden werden, während die verdampfte Kü#lüssigkeit bei geeigneter Wahl des Abscheideorgans dieses mit den Abgasen durchströmt und in die nächstfolgende Abscheidezone gelangt.
Die Verdampfung der eingeführten Kühlflüssigkeit sowie eine weitgehende Kondensierung der Verunreinigungsstoffe bei der sich Jeweils in den Zonen einstellenden Temperatur der Abgase wird durch eine verhältnismäßig niedrige Abgas-Strömgeschwindigkeit (kleiner als etwa 2 m/s) noch unterstützt.
Bei dem erfindungsgemäßen Abscheideverfahren kann die Anzahl der hintereinanderliegenden Abscheidezonen in günstiger Weise der Verschiedenartigkeit der abzuscheidenden Verunreinigungsstoffe (insbesondere den unterschiedlichen Taupunkten) angepaßt werden, so daß eine äußerst wirksame stufenweise Abscheidung eine Art fraktionierte Kondensation der kondensierbaren Verunreinigungsstoffe erzielt werden kann. Dieses erfindungsgemäße Verfahren läßt sich bei relativ hohem Abscheidegrad mit verhältnismäßig einfachen anlagentechnischen Mitteln durchführen.
Bei dieser stufenweisen Abscheidung ir Verunreinlgungsstoffe kann in den in Gasströmungsrichtung aufeinanderfolgenden einzelnen Abscheidezonen zweckmäßig Jeweils eine Abkühlung der Abgase in der Weise erfolgen, daß die Abgastemperatur zwecks Abscheidung immer tiefer siedender Verunreinigungsstoffe Jeweils entsprechend tiefer liegt als in der vorhergehenden Zone.
Bei der zuletzt genannten Verfahrensweise ist es dann von Vorteil, wenn die aus der - in Gasstr#mungsrichtung gesehen T zweiten Abscheidezone und evtl. aus daraus folgenden Abscheidezonen abgezogene Kondensationsstoffe der Kühlflüssigkeit für die erste Abscheidezone wenigstens zum Teil zugegeben wird, wobei Jedoch in die letzte Abscheidezone nur reine Kühlflüssigkeit eingeführt wird. Hierdurch gelangt zumindest ein Teil der abgeschiedenen Verunreinigungsstoffe zwar wieder in den Abgasstrom. Wie sich bei den der Erfindung zugrundeliegenden Versuchen gezeigt hat, werden diese erneut eingeführten Verunreinigungsstoffe Jedoch wieder mit abgeschieden. Wesentlich bei-dieser Verfahrensweise ist aber, daß eine äußerst wirtschaftliche Kühlung des Abgas stromes mit Hilfe der eingedüsten Kühlflüssigkeit erzielt werden kann. Durch die Verwendung von reiner Kühlflüssigkeit zumindest für die letzte Abscheidezone wird außerdem eine weitgehende Abscheidung aller kondensierten Verunreinigungsstoffe aus dem Abgasstrom sichergestellt, wenn dieser den Kanal verläßt. Grundsätzlich kann Jede geeignete Kühlflüssigkeit zum Kühlen des Abgasstromes verwendet werden; im allgemeinen wird man Jedoch einfach Kühlwasser verwenden.
Um auch besonders tief siedende Verunreinigungsstoffe aus dem Abgasstrom entfernen zu können, kann es zweckmäßig sein, wenn zumindest das in die letzte Abscheidezone einzudüsende Kühlwasser besonders abgekühlt wird. In diesem Falle kann es Jedoch auch günstig sein, für die Kühlung eine Flüssigkeit zu verwenden, mit der Temperaturen unter 0°C erreichtbar sind (wie z.B. einer Sole).
Bei einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Vorrichtung ist ein im wesentlichen gerader, rohrartiger Kanal in mehrere koaxial hintereinander liegende, nacheinander vom Abgasstrom durchsetzte Abscheidezonen unterteilt, an deren zuströmseitigen Enden Je eine Zugabeeinrichtung für Kühlflüssigkeit und an deren abströmseitigen Enden Je eine Abscheideeinrichtung für kondensierte Verunreinigungsstoffe angeordnet ist.
Eine derartige Vorrichtung bedingt im allgemeinen nur einen verhältnismäßig einfachen konstruktiven Aufbau und läßt sich ohne besondere Schwierigkeiten in eine entsprechende Abgasleitung einbauen, wobei dieser Einbau in der Regel auch nachträglich in bereits vorhandene Anlagen vorgenommen werden kann.
Die Abscheideeinrichtungen werden zweckmäßig Jedem speziellen Einsatzfall dieser Vorrichtung angepaßt. Zu diesem Zweck können beispielsweise etwa vertikal zur Abgasströmungsrichtung liegende Abscheidematten sowie außerdem Zyklone, Elektroabscheider oder dgl. benutzt werden, wobei letztere für besonders schwierige Ein Satzfälle günstig sind, während in den meisten (einfachen) Fällen den Abscheidematten der Vorzug gegeben wird.
Für die Zugabe von Kühlflüssigkeit werden im allgemeinen Düseneinrichtungen vorgezogen; die Zugabe kann selbstverständlich - dort wo es angebracht erscheint -auch z.B. durch Wasserräder, Zerstäubungsscheiben oder dgl. erfolgen.
Als Abscheidematten in der erfindungsgemäßen Vorrichtung haben sich vor allem solche als besonders geeignet erwiesen, die aus Kunstfaservlies hergestellt sind.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine feine und äußerst gleichmäßige Verteilung über den ganzen Kanalquerschnitt von Bedeutung. Dies kann erfindungsgemäß dadurch erreicht werden, daß die Düseneinrichtungen der Abscheidezonen zentral im Kanalquerschnitt angeordnete Zerstäubungsdüsen enthalten, die den gesamten Querschnitt bestreichen, oder daß die Düseneinrichtungen der Abscheidezonen gitterförmig über den ganzen Kanalquerschnitt verteilte Zerstäubungsdüsen enthalten.
Die günstige Strömgungsgeschwindigkeit für die den Kanal (und somit die einzelnen Abscheidezonen) durchströmenden Abgase kann in vorteilhafter Weise durch die Anordnung eines Ventilators hinter der letzten Abscheidezone im Kanal aufrechterhalten werden.
Im folgenden sei ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer in der Zeichnung veranschaulichten Abscheidevorrichtung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine ganz schematisch dargestellte Vorrichtung, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist; Fig. 2A, 2B ...2E i, x-Diagramme von einzelnen Abscheidezonen.
Die in Fig. 1 dargestellte Abscheidevorrichtung dient zum Abscheiden von kondensierbaren Verunreinigungsstoffen aus einem Abgasstrom. Für die Führung des Abgasstromes ist ein langer, etwa horizontal liegender, rohrartiger Kanal 1 vorgesehen, der Je nach der Verschiedenartigkeit (insbesondere was die verschiedenen Siedepunkte anbelangt) der abzuscheidenden Verunreinigungsstoffe in eine mehr oder weniger große Anzahl von einzelnen Abscheidezonen unterteilt ist, die nacheinander vom Abgasstrom durchsetzt werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Kanal 1 in fünf koaxial hintereinander liegende Abscheidezonen A, B, C, D und E aufgeteilt, von denen die erste Abscheidezone A aus später noch zu erläuternden Gründen beträchtlich länger ist als die übrigen Zonen. Der Kanal 1 kann grundsätzlich Jeden geeigneten Querschnitt (rund oder eckig) aufweisen; aus einbau- und herstellungstechnischen Gründen wird Jedoch im allgemeinen ein Kreisquerschnitt für den Kanal vorgezogen.
Im veranschaulichten Ausführungsbeispiel besitzt Jede Abscheidezone A...E im Bereich ihres zuströmseitigen Endes eine Düseneinrichtung 2a, 2b, 2c, 2d bzw. 2e zum Eindüsen von Kühlflüssigkeit, z.B. Kühlwasser. Eine solche Düseneinrichtung kann, wie sich aus dem dargestellten Ausführungsbeispiel ersehen läßt, zentral im Kanalquerschnitt angeordnete Zerstäubungsdüsen (Hochdruckdüsen) enthalten, die den gesamten Querschnitt bestreichen'. Wie sich in Fig. 1 weiterhin erkennen läßt, weist die erste Abscheidezone A - zwecks besonders starker Aufladung des Abgasstromes mit Kühlwasser- zwei Zerstäubungsdüsen auf, von denen die eine in Zuström- und die andere in Abströmrichtung arbeitet; die übrigen Abscheidezonen B....E besitzen dagegen nur Jeweils eine in Abströmrichtung wirkende zentrale Zer5täubungsdüse. Durch die in Zuströmrichtung arbeitende Zerstäubungsdüse der ersten Abscheidezone A werden die einströmenden Abgase bereits vor Erreichen dieses Düsenkörpers auf eine Temperatur eingestellt, die ein einwandfreies Arbeiten dieser Zerstäubungsdüsen begünstigt.
Von Bedeutung ist Jedoch in Jedem Falle, daß die Zerstäubungsdüsen so gewählt sind, daß mit ihnen ein Tropfenspektrum erzeugt wird, von dem mindestens etwa 95% der Tröpfchen im Durchmesser kleiner ist als 100 Mikron.
An die einzelnen Düseneinrichtungen 2a...2e sind Abzweigleitungen 3a, 3b ...3e herangeführt, die Jeweils mit entsprechenden Druckeinstell- sowie mit Durchflußregulierventilen versehen und von einer Hauptleitung 4 für die Zuführung von Kühlwasser abgezweigt sind. Diese Hauptleitung 4 steht über eine Pumpe 5 mit einem Kühlwassertank 6 in Verbindung, der einen Frischwasseranschluß 7 sowie einen Uberlauf 8 aufweist; zwischen der Pumpe 5 und dem Wassertank 6 kann außerdem noch eine Filtereinrichtung 9 eingeschaltet sein.
In Fig. 1 ist weiterhin angedeutet, daß am abströmseitigen Ende einer Jeden Abscheidezone A ....E eine Abscheideeinrichtung in Form einer Abscheidematte 10a, iOb...1Oe angeordnet ist, die etwa vertikal zur Gasströmungsrichtung (vgl. Pfeil li) -liegt. Diese Abscheidematten 10a...iOe sind zweckmäßig aus Kunstfaservlies hergestellt. Es hat sich als günstig herausgestellt, wenn für diese Kunstfaservlies-Abscheidematten 10a...iOe eine Dicke von mindestens 25 mm gewählt wird, wobei die Matte selbst ein-oder mehrschichtig ausgeführt sein kann.
Die einzelnen Abscheidematten 10a...iOe tauchen mit ihrem unteren Ende in eine Sammelwanne 12a, 12b ...12e zum Auffangen der abgeschiedenen kondensierten Verunreinigungsitoffe ein. Ablaufrohre 13a, 13b .....13e, in denen Je ein Siphon und ggf. ein Schauglas vorgesehen sein kann, fUhren die abgeschiedenen Verunreinigungsstoffe von den einzelnen Sammelwannen 12a....12e ab. Wie sich aus der gestrichelten Darstellung der Ablaufrohre für die abgeschiedenen Verunreinigungsstoffe ersehen läßt, sind die Ablaufrohre über Ventile einerseits mit dem Wassertank 6 und andererseits mit einem nicht näher veranschaulichten Tank verbunden, in dem (einzeln oder getrennt) die abgeschiedenen Verunreinigungsstoffe gesammelt werden können. In Fig. 1 sind die Ventile so angeordnet, daß die aus der ersten Abscheidezone A abgeschiedenen Verunreinigungsstoffe vorzugsweise vollkommen abgezogen, während die aus den übrigen Abscheidezonen B E abgezogenen Verunreinigungsstoffe entweder ebenfalls vollkommen aus dem System abgezogen oder(zumindest teilweise) gemeinsam dem Wassertank 6 zugeführt werden können.
Bezüglich der Kühlwasserzuführung für die Düseneinrichtungen sei noch erwähnt, daß zumindest die Düseneinrichtung 2e der letzten Abscheidezone E, zweckmäßig Jedoch auch die Düseneinrichtung 2d der Abscheidezone D, über Ventileinrichtungen wahlweise an eine Frischwasser-Zuführleitung 14 angeschlossen werden kann, so daß in den erwähnten Zonen bei Bedarf nur reines Wasser eingedüst werden kann.
Das über diese Frischwasser-Leitung 14 herangeführte Wasser kann ggf. noch durch eine - nicht veranschaulichte - Kühleinrichtung auf eine besonders niedrige Temperatur herabgekühlt werden.
Der Kanal 1 wird zweckmäßig so ausgelegt, daß er von den Abgasen mit einer Geschwindigkeit von kleiner als 3 m/s durchströmt wird; es wird Jedoch vielfach eine Strömungsgeschwindigkeit von kleiner als 2 m/s vorgezogen.
Um die Gasströmung zu unterstützen und ggf. auf einem gewünschten Wert zu halten, kann ein Ventilator vorgesehen sein. Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist hinter der letzten Abscheidezone E ein Axialventilator 15 in dem verlängerten hinteren Kanalende angeordnet. Ein ähnlicher Effekt könnte natürlich auch durch einen Radialventilator erreicht werden, der - in Strömungsrichtung gesehen - hinter dem Kanal (beispielsweise in einer im Querschnitt verengten Leitung) eingebaut ist.
In der geschilderten Vorrichtung kann das erfindungsgemäße Verfahren in folgender Weise durchgeführt werden: Das von kondensierbaren Verunreinigungsstoffen zu reinigende Abgas (vgl. Pfeil 16), bei dem es sich beispielsweise um Abgase von Maschinen in der Textilindustrie handelt, strömt an dem Ende 1' in den Kanal 1 ein und durchsetzt diesen in Richtung des Pfeiles 11, indem es nacheinander die Abscheidezonen A, B, C, D und E durchsetzt, worauf es diesen Kanal 1 dann - nach Durchströmen des Ventilators 15 - am Ende 1" verläßt und beispielsweise in die Atmosphäre entlassen wird. Beim Durchströmen des Kanales 1 wird die Strömungsgeschwindigkeit der zu reinigenden Abgase vorzugsweise auf einem Wert von kleiner als 2 m/s gehalten. Am zuströmseitigen Ende der Abscheidezone A wird dem Abgasstrom feinverteilt (in dem erwähnten Tropfenspektrum) Kühlwasser eingedüst. Die Menge des eingedüsten Kühlwassers wird nach einem Wert der relativen Luftfeuchte einreguliert, der zweckmäßig - durch eine nicht näher veranschaulichte Einrichtung - am Ende dieser ersten Abscheidezone A gemessen wird. Dieser relative Luftfeuchtewert soll am Ende der ersten Abscheidezone A etwa 95 bis 98% nicht übersteigen. Wie bereits weiter oben erwähnt, ist die erste Abscheidezone A länger gehalten als die anderen. Für die Auslegung dieser Länge ist eine einwandfreie Verdampfung des gesamten eingedüsten Kühlwassers ausschlaggebend.
Aufgrund dieser geschilderten Verdampfung wird das Abgas in der Abscheidezone A stark abgekühlt, so daß ein großer Teil der in diesen Abgasen enthaltenen kondensierbaren Verunreinigungsstoffe zur Kondensation gebracht werden, und zwar soweit es deren Siedelinie aufgrund der erzielten Abkühlung zuläßt. Bei diesen kondensierten Stoffen handelt es sich um verhältnismäßig kleine Tröpfchen (sog. Aerosole), die in dem Abgasstrom schweben bis sie zu der Abscheidematte 10a dieser ersten Zone A weitergetragen werden.Während nun die Abgase mitsamt dem verdampften Kühlwasser den Mattenabscheider 10a durchströmt, werden die kondensierten Verunreinigungsstoffe von der Matte (aufgrund ihrer Dicke und Struktur) zurückgehalten.
Zu Beginn des Abscheidebetriebes wird die Abscheidematte 10a #unächst nach und nach von den abgeschiedenen Kondensationsstoffen benetzt, wobei sich dann nach der totalen Benetzung ein maximaler Abscheidegrad einstellt, der - wie Versuche bestätigt haben - während der Betriebszeit im wesentlichen konstant bleibt. Da die Abscheidematte 10a mit ihrem unteren Ende in die Sammelwanne 12a eintaucht, laufen die abgeschiedenen kondensierten Verunreinigungsstoffe ständig nach unten ab, so daß sie über das angeschlossene Ablaufrohr 13a abgeführt werden können (beispielsweise in einen Tank für abgeschiedene Verunreinigungsstoffe).
Der von einem Teil der unerwünschten Verunreinigungsstoffe befreite Abgasstrom gelangt dann nach Durchsetzen der Abscheidematte 10a in die zweite Abscheidezone B,in der dann am zuströmseitigen Ende eine erneute Kühlwassereindüsung und am abströmseitigen Ende eine weitere Abscheidung der hier kondensierten Verunreinigungsstoffe in der Abscheidematte lOb erfolgt. In der gleichen Weise durchströmen die Abgase dann die Zonen C, D und E, wobei die Menge des eingedüsten Kühlwassers im allgemeinen kleiner als in der ersten Abscheidezone A ist und wobei ggf. diese Zugabemengen von den Jeweiligen Temperaturen des Abgasstromes in den einzelnen Zonen abhängig sind.
Die in dem Abgasstrom enthaltenen und abzuscheidenden Verunreinigungsstoffe weisen im allgemeinen stark unterschiedliche Siedepunkte auf, so daß in den einzelnen Abscheidezonen entsprechend unterschiedliche Abgastemperaturen angestrebt werden. In der in Fig. 1 veranschaulichten Vorrichtung ist daher die erste Abscheidezone A auf eine Abscheidung von höher siedenden Verunreinigungsstoffen abgestellt, während die nachfolgenden Zonen B...E für das Abziehen von immer tiefer siedenden Verunreinigungsstoffen bestimmt sind, so daß sich also eine stufenweise Abscheidung der unerwünschten Verunreinigungsstoffe ergibt.
Da in den einzelnen Abscheidezonen Jeweils eine unterschiedliche Abkühlung der Abgase und somit der darin enthaltenen Verunreinigungsstoffe erreicht wird, wirkt sich dies in günstiger Weise auch auf die unterschiedliche Kondensierbarkeit dieser Verunreinigungsstoffe aus, so daß man praktisch von einer fraktionierten Kondensation der abzuscheidenden Verunreinigungsstoffe sprechen kann. Der physikalische Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens in den einzelnen Abscheidezonen läßt sich deutlich aus den i, x-Diagrammen der Fig. 2A bis 2E ersehen, wobei das Diagramm der Fig. 2A den physikalischen Ablauf der Abscheide-#one A,-die Fig. 2B den der Abscheidezone B Usw. wiedergibt.
Es sei in diesem Zusammenhang noch erwähnt, daß sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mit der 1?fraktionierten Kondensation der Verunreinigungsstoffe die Möglichkeit eröffnet, gezielt bestimmte Verunreinigungsfraktionen von den anderen zu trennen (soweit die im Abgasstrom enthaltenen Verunreinigungsstoffe und deren Siedelinie dies zulassen).
Da mit dem Kühlwasser in der ersten Abscheidezone A auf die höher siedenden Verunreinigungsstoffe eingewirkt wird, bietet es sich für die Einstellung der Temperatur des Abgasstromes in dieser ersten Zone an, über die Düseneinrichtung 2a aus Wirtschaftlichkeitsgründen Kühlwasser einzudüsen, das zumindest einen Teil der in den Abscheidezonen B....E abgeschiedenen kondensierten Verunreinigungsstoffe enthält. Wichtig ist Jedoch, daß die letzte Abscheidezone E (ggf. auch die vorletzte Zone D) mit reinem Wasser versorgt wird. Wie es sich gezeigt hat, können die mit dem Kühlwasser erneut in die Abscheidezonen eingedüsten Verunreinigungsstoffe ohne Schwierigkeiten auch wieder mit abgeschieden werden.
Es versteht sich von selbst, daß sowohl das Verfahren als auch die zur dessen Durchführung dienende Vorrichtung im Rahmen der Erfindung vielfach abgewandelt und verschiedenartigen Einsatz fällen angepaßt werden kann. Eine einfache Anpassung kann beispielsweise durch eine entsprechende Anderung in der Anzahl und Länge der vorzusehenden Abscheidezonen erfolgen; so wird man zum Abscheiden von kondensierbaren Verunreinigungsstoffen mit weniger unterschiedlichen Siedepunkten beispielsweise eine geringere Anzahl von Abscheidezonen benötigen als wenn die Verunreinigungsstoffe sehr stark voneinander abweichende Siedepunkte besitzen.
Schließlich kann die Abscheidevorrichtung im Rahmen der Erfindung auch in der Weise abgewandelt werden, daß sie nach dem Gegenstromprinzip arbeitet. Hierbei fördert dann eine Pumpe die Mischung aus Rücklaufwasser (bzw. Kühlflüssigkeit ) und kondensierten Verunreinigungsstoffen Jeweils von der letzten zur vorhergehenden Zone usw. In diesem Falle wäre für Jede Abscheidezone ein gesonderter Rücklaufsammeltank vorzusehen, aus dem dann die genannte - klein ausgelegte - Pumpe das Gemisch zur vorhergehenden Zone pumpt.
Darüber hinaus könnte natürlich Jeder Tank mit geeigneten Trenneinrichtungen für eine entsprechende Aufspaltung des Gemisches ausgestattet sein, wobei dann der vorhergehenden Zone eine zumindest vorgereinigte Kühlflüssigkeit zugeführt werden kann. Eine solche Ausführungsform bietet zudem die Möglichkeit, gezielt bestimmte Flüssigkeitstemperaturen einzustellen.

Claims

Patent ansprüche

1. Verfahren zum Abscheiden von kondensierbaren Verunreinigungsstoffen aus einem Abgasstrom, insbesondere einem Abgasstrom von Maschinen in der Textilindustrie, indem dieser gekühlt und durch Abscheideorgane hindurchgeleitet wird, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Abgasstrom mit einer Geschwindigkeit von kleiner als etwa 3 m/s durch einen in mehrere Abscheidezonen unterteilten Kanal hindurchgeführt wird, wobei dem Abgasstrom im Eintrittsbereich einer Jeden Abscheidezone Kühlflüssigkeit feinverteilt zugegeben wird, deren Menge nach einem Wert der relativen Feuchte einreguliert und deren Temperatur in der - in Strömungsrichtung gesehen - ersten Zone auf die höhersiedenden Verunreinigungsstoffe abgestellt wird, und wobei der Abgasstrom am Ende Jeder Abscheidezone durch ein Abscheideorgan hindurchgeleitet wird, durch das zumindest in der ersten Abscheidezone aus dem mit Wasserdampf beladenen Abgas strom im wesentlichen nur kondensierte Verunreinigungsstoffe abgeschieden werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase den Kanal mit einer Geschwindigkeit von kleiner als etwa 2 m/s durchströmen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlflüssigkeit Kühlwasser verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlflüssigkeit für zumindest einige Abscheidezonen eine Flüssigkeit verwendet wird, mit der Temperaturen unter OOC erreichbar sind;

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlflüssigkeit feinverteilt eingedüst wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in der ersten Abscheidezone die zuzugebende Kühlflüssigkeitsmenge nach einem relativen Feuchtewert des Abgasstromes einreguliert wird, der am Ende dieser Zone gemessen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlflüssigkeit mit einem Tropfen-Spektrum eingedüst wird, von dem mindestens etwa 95% der Flüssigkeitströpfchen im Durchmesser kleiner ist als etwa 100 Mikron.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und/oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in der ersten Abscheidezone die Kühlflüssigkeitszugabe so einreguliert wird, daß die relative Feuchte des Abgasstromes unter etwa 95 bis 98% liegt.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlflüssigkeitszugabe in den Abscheldezonen so erfolgt, daß in Jeder der in Gasströmungsrichtung aufeinanderfolgenden Abscheidezonen Jeweils immer tieter siedende Verunreinigungsstoffe als in der vorhergehenden Zone abgeschieden werden.

-10. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der - in Gasströmungsrichtung gesehen - zweiten Abscheidezone und evtl. aus den darauffolgenden Zonen abgeschiedenen Kondensationsstoffe zumindest dem Kühlwasser der ersten Abscheidezone wenigstens zum Teil zugegeben werden, wobei Jedoch in der letzten Abscheidezone nur reines Kühlwasser zugegeben wird.

11. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das in die letzte Abscheidezone einzudüsende Kühlwasser zuvor besonders abgekühlt wird.

12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein im wesentlichen gerader, rohrartiger Kanal (1) in mehrere koaxial hintereinanderliegende, nacheinander vom Abgasstrom (Pfeil 16) durchsetzte Abscheidezonen (A, B, C, D, E) unterteilt ist, an deren zuströmseitigen Enden Je eine Zugabeeinrichtung (2a, 2b...2e) für Kühlflüssigkeit und an deren abströmseitigen Enden Je eine Abscheideeinrichtung für kondensierte Verunreinigungsstoffe (10a, lOb.. .lOe) angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Abscheideeinrichtungen Je eine etwa vertikal zur Gasströmungsrichtung {Pfeil 11) liegende Abscheidematte (10a, lOb.. .IOe) vorgesehen ist.

14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (1) etwa horizontal angeordnet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscheidematten (10a...10e) aus Kunstfaservlies hergestellt sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscheidematten ein- oder mehrschichtig ausgeführt sind und eine Dicke von mindestens 25 mm aufweisen.

17. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlflüssigkeits-Zugabeeinrichtungen in den Abscheidezonen (A...E) Düseneinrichtungen (2a...2e) vorgesehen sind, die zentral im Kanalquerschnitt angeordnete, den gesamten Querschnitt bestreichende Zerstäubungsdüsen enthalten.

18. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Kühlflüssigkeits-Zugabeeinrichtungen in den Abscheidezonen Düseneinrichtungen vorhanden sind, die gitterförmig über den ganzen Kanalquerschnitt verteilte Zerstäubungsdüsen enthalten.

19. Vorrichtung nach den Ansprüchen 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Düseneinrichtungen (z.B. 2a.. .2e) der Abscheidezonen (A...E) über eine gemeinsame Pumpe (5) mit einem Wassertank (6) in Verbindung stehen.

20. Vorrichtung nach den Ansprüchen 13, 15 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Abscheidematten (lOa...lOe) mit ihrem unteren Ende in eine Sammelwanne (12a, 12b. . . 12e) eintauchen, deren Ablaufrohr (13a, 13b....13e) über Ventile mit einem Tank für abgeschiedene Verunreinigungsstoffe und/oder mit dem Wassertank (6) verbunden sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge zumindest der ersten Abscheidezone (A) so bemessen ist, daß das eingedüste Kühlwasser am Ende der Zone völlig verdampft ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Abscheidezone (A) länger ist als die nachfolgenden Zonen (B...E).

23. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß im Endbereich der ersten Abscheidezone (A) eine die relative Feuchte des Abgasstromes messende Einrichtung vorgesehen ist, über deren Meßwert das in diese Zone einzudüsende Kühlwasser regulierbar ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der letzten Abscheidezone (E) im Kanal (1) ein Ventilator (15) angeordnet ist.

L e e r s e i t e