DE2635292A1

DE2635292A1 - Vorrichtung zum abscheiden von fluessigkeiten und feststoffen aus einem gasfoermigen medium

Info

Publication number: DE2635292A1
Application number: DE19762635292
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: ZENTRALES REPARATUR und AUSRUE
Current assignee: ZENTRALES REPARATUR und AUSRUE
Priority date: 1975-08-06
Filing date: 1976-08-05
Publication date: 1977-05-12
Also published as: FR2320131A1; NL7608636A; DD120361A1

Description

VEB ZRAW Gommern Gommern, 31. 7. 1975

Vorrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeiten und Feststoffen aus einem gasförmigen Medium

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeiten und Feststoffen aus einem gasförmigen Medium. Die Vorrichtung ist besonders geeignet zum Einsatz in Hochdruck- und/oder Tieftemperaturprozessen.

Die Qualität vieler Aufbereitungstechnologien, vor allem zur Trocknung, zum Transport, zur Speicherung von Gasen, zur Gewinnung wertvoller Komponenten und zur Abscheidung unerwünschter Begleitkomponenten des gasförmigen Mediums wie z. B. Absorptions- oder Tieftemperaturkondensationsverfahren hängt entscheidend von der Effektivität der zur mechanischen Abscheidung von Flüssigkeiten und Feststoffen aus Gasen eingesetzten Separatoren ab.

Die bekannten Separatoren, deren Wirkungsprinzip auf der Ausnutzung der bei Gas und Flüssigkeit bzw. Feststoff unterschiedlichen Trägheits-, Flieh- und Schwerkräfte in Zyklonen, Multizyklonbatterien, Absetzkammern oder an Prallplatten, Drahtgestricken und Füllkörpern basiert, scheiden Partikel bis zu 8 - 10/im ab. Kleinere Partikel verbleiben im Gasstrom, so daß in vielen Anwendungsfällen das Gas vor dem Einsatz zusätzlich aufbereitet werden muß, da der Restgehalt an Flüssigkeit und Feststoff hinter dem Separator zu hoch ist. Zur Abtrennung der Partikel kleiner 8 - 10/im aus dem Gas werden elektrische und U-Schall-Abscheider, Wäscher und in letzter Zeit in verstärktem Maße Filter-Separatoren eingesetzt.

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Die Notwendigkeit der gleichzeitigen Abtrennung von flüssigen und festen Partikeln bedingt jedoch eine erhebliche Verkürzung der Standzeiten der Filterelemente, da ihre Verschmutzung zur Überschreitung der zulässigen Druckverluste und der zulässigen Restgehalte an Feststoff und Flüssigkeit führt.

Die Reihenschaltung von auf o. g. Wir-rung en beruhenden Abscheidern mit Filter-Separatoren ist häufig die einzige Lösung, jedoch nur für den Ausnahmefall als ökonomisch vertretbar anzusehen. Ein Filterwechsel ist mit einem Stillstand der Anlage verbunden. Diese Betriebsunterbrechung ist in vielen Anwendungsfällen unzulässig, so daß ein Parallelfilter aufgestellt v/erden muß. Arbeitet die Anlage unter den Bedingungen tiefer Temperaturen oder hoher Drücke, X3t die Standzeit eirii-s Filters ein sehr wichtiges Kriterium für seine Einsetzbarkeit. Eine dieser Bedingungen, der hohe Betriebsdruck, ist insbesondere bei jeder Technologie der Erdgasaufbereitung anzutreffen.

Die bei kleinsten Aerosol teilchen sich ergebende Notwendigkeit des Einsatzes von Filtern zur Erreichung hochgradig gereinigten Gases erfordert die Realisierung hoher Standzeiten. Zweck der Erfindung ist es daher, die Standzeit der Filtereinsätze ohne zusätzlichen apparativen Aufwand so zu erhöhen, daß technisch-ökonomisch sinnvolle Einsatzzyklen erreicht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abtrennung der Feststoffpartikel primär und der Flüssigkeitspartikel sekundär in einem Wirkungsraum zu vollziehen und dam4* die Filteroberfläche im wesentlichen frei von Peststoffen zu halten.

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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß innerhalb eines Zyklons anstelle des Tauchrohrunterteiles ein Filterelement angeordnet ist und damit ein gemeinsamer Zyklon- und Filterwirkun;~sraum entstellt. Die Abscheidung der Feststoffpartikel und größerer Flüssigkeitspartikel wird auf Grund der größeren Zentrifugalbeschleunigung primär an der Zyklonwand realisiert, während die kleineren Flüssigkeitspartikel sekundär durch den Filter abgeschieden werden. Beide abgetrennte Phasen gelangen auf Grund des Schwerkrafteinflusses in einen gemeinsamen Sumpf. Damit werden die bei allen Abscheiderkonbinationen durch Druckverluste unterschiedlichen Druckpotentiale in den Segmenten, die damit verbundenen strömungstechnischen Probleme bei der Flüssigkeitsabführung und die Ausbildung von Gasbypaß-Strömungen vermieden. Zur Verminderung des Druckverlustes wird das Tauchrohrobert oil konisch ausgeführt und mit einer zylindrischen Filterpatrone versehen bzw. der Filtereinsatz konisch ausgeführt. Das schließt jedoch die Anordnung zylindrisches Tauchrohroberteil mit zylindrischer Filterpatrone nicht aus,· wenn die dadurch auftretenden Wirkungsminderungen für den Prozeß bedeutungslos sind. Zur Beibehaltung der schraubenförmigen Gasströmung, damit verbunden zur Verhinderung einer schroffen Änderung der Strömung in Richtung Zyklonachse und des daraus resultierenden hohen Druckverlustes, werden dem Filtermaterial gleichsinnig nach innen laufende spiralförmige Ka- ■ näle eingearbeitet.

Die beschriebene Vorrichtung kann als Einzelaggregat oder als Batterieeinsatz in Behältern verwendet werden.

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Mit der erfindungsgem^ßen Lösung werden die Standzeiten von Filtereinsetzen vervielfacht. Damit sinkt der bei Hochdruck- und Tieftemperaturprozesnen notwendige hohe I-Jontageauiwand beim Filterwechsel» Gleichzeitig ist der apparative Aufwand nicht größer als bei der Verwendung eines Zyklonabscheiders.

Durch den gemeinsamen Sumpf ist die genannte Anordnung unproblematisch und wenig störanfällig. Der ökonomische Aufwand ist gegenüber vergleichbaren Anlagen um ein vielfaches geringer bei gleicher und höherer Abscheideleistung.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der dazugehörigen Zeichnung zeigt Fig. 1 die Vorderansichten im Schnitt.

Das ungereinigte Gas gelangt über den Einbritcsstutzen 1 tangential in den Zykloninnenraum. Infolge der auftretenden Fliehkräfte scheiden sich Teilehen größerer Dichte, primär die Feststoffpartikel und größere Flüssigkeitspartikel 9 an der Zyklonwand 2 ab und gelangen auf Grund der Schwerkrafteinflusse in den Sumpf 6. Das Gas gelangt unter Beibehaltung seiner hypothetisch schraubenförmigen Strömung an das Filterelement 4, scheidet dabei im wesentlichen an der Oberfläche die kleineren Flüssigkeitspartikel 10 sekundär ab, die in den gleichen Sumpf 6 abtropfen. Das Gas strömt durch das Filterelement 4 und gelangt über das Tauchrohroberteil 3 in den Gasaustrittsstutzen 7. Durch die Sumpfabdeckung 5 wird eine Wiederaufwirbelung bereits abgeschiedener Flüssigkeit vermieden. Über den Austrittsstutzen 8 werden die abgeschiedenen Phasen abgezogen.

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Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeiten und Peststoffen au.3 einem gasförmigen Medium dadurch gekennzeichnet, daß ein Filterelement innerhalb eines Zyklons anstelle des Tauchrohrunte."teiles angeordnet ist und damit ein gemein samer Zyklon- und Filterwirkungsraum entsteht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß für verschiedene Anwendungsfälle die konischen oder zylindrischen Au iführungsformen des Tauchrohroberteiles (3) und der Filterpatrone (4) miteinander kombiniert werden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß in das Filtermaterial spiralförmig nach innen laufende Kanäle eingearbeitet sind.

4· Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar am Zyklon- und Filterwirkungsraum unterhalb der Sumpfabdeckung (5) ein gemeinsamer Sumpf ohne Trennelemente angeordnet ist.

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