DE2652365C2

DE2652365C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Verunreinigungen aus einem Gasstrom

Info

Publication number: DE2652365C2
Application number: DE2652365A
Authority: DE
Inventors: Malley R. Longview Tex. Bass; Thomas K. Daingerfield Tex. Ewan; James L. Longwiew Tex. Frier; Orvis L. Linden Tex. Holland; Jennings D. Gilmer Tex. Means
Original assignee: Lone Star Steel Co LP
Current assignee: Lone Star Steel Co LP
Priority date: 1975-11-28
Filing date: 1976-11-17
Publication date: 1984-09-13
Also published as: AU505464B2; FR2332792A1; AU1984876A; DD128318A5; PT65875B; JPS5544656B2; JPS52138768A; HU175953B; SU826942A3; ES453561A1; ZA766846B; DE2652365A1; GB1533905A; RO78092A; PL107437B1; CS192571B2; ES461808A1; PH20514A; PT65875A; NL7613117A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von Verunreinigungen aus einem Gasstrom, bei dem Flüssigkeit in einem ersten Zerstäubungszustand in Form von Tröpfchen in den Gasstrom injiziert wird, dann Misch- und Stoßvorgänge eingeleitet werden, nachdem die die Verunreinigungen bildenden Teilchen von den

so Flüssigkeitströpfchen eingefangen worden sind, und endlich die Messung in eine divergierende Diffusionszone gelenkt wird.

Ein solches Verfahren ist aus der GB-PS 8 81 437 bekannt, in der ein Venturi-Naßwäscher beschrieben ist. Dieser Venturi-Naßwäscher weist einen sich verengenden Eingangsabschnitt auf, dessen hinteres Ende für den Eintritt des zu reinigenden Gasstromes offen ist und in dessen Achsrichtung mittels Preßluft zerstäubtes Wasser eingesprüht wird. An diesen Eingangsabschnitt schließt sich eine zylindrische Mischzone und eine divergierende Diffusionszone an, an deren Ausgangsende eine sich quer über die Öffnung der Diffusionszone erstreckende Prallplatte angeordnet ist. Die Trennung zwischen den Verunreinigungen einschließenden Flüssigkeitströpfchen und dem Gas erfolgt nach dem Prinzip, daß die schweren Flüssigkeitströpfchen in Axialrichtung des Diffusors weiterfliegen und sich an der Prallplatte abscheiden, wogegen der Gasstrom selbst umgelenkt wird und aus

ho einem seitlichen Spalt zwischen Prallplatte und Ende des Diffusors austritt.

Die auf diese Weise erreichbare Trennung von Verunreinigungen von einem Gasstrom ist jedoch recht unbefriedigend, da kleinere Flüssigkeitströpfchen vom Gasstrom mitgerissen werden, ohne die Prallplatte zu erreichen, und größere Flüssigkeitströpfchen beim Aufprall auf die Prallplatte wieder zerstäubt werden, so daß kleinere Tröpfchen entstehen, die ihrerseits wiederum vom Gasstrom mitgenommen werden.

b5 Aus der US-PS 23 45 859 ist ein weiterer Naßwäscher bekannt, bei dem der Strom verunreinigter Gase in eine Reihe von Staukammern eingeleitet wird, in denen das Gas expandieren kann. Das Gas wird dabei gegen feuchte Wandungen der Staukammern gerichtet und außerdem einem gleichgerichteten Sprühstrom ausgesetzt. Der Gasstrom hat eine relativ geringe Geschwindigkeit von 12 bis 30 m/s, so daß sich keine hohe Relativgeschwin-

digkeit zwischen dem Gas und den Wasscriröpfchen einstellen kann. Als Folge davon ist der Verfahrensschritt des Einschlusses von Verunreinigungs-Teilchen in die Wasseriröpfchen nicht sehr wirksam. Weiterhin ist auch die Trennung der Wassertröpfchen mit den eingefangenen Verunreinigungs-Teilchen vom Gasstrom nicht sehr wirksam, weil diese Trennung durch Aufprall auf die Stauscheiben in den Staukammern erfolgt, wobei wiederum durch den Aufprall eine zusätzliche Zerstäubung der Wasserteilchen bei gleichzeitiger Verwi-belung und damit guter Vermischung mit dem Gasstrom stattfindet

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß sowohl die Wirksamkeit des Einfangens von Teilchen in Wassertröpfchen als auch die Abtrennung der Wassertröpfchen von dem Gasstrom bedeutend verbessert wird.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Mischung in der Nähe des Anfanges der DiffusionE^one von einer Seite dieser Diffusionszone weg auf die andere Seite hin abgelenkt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nicht von dem Prinzip Gebrauch gemacht, den Gasstrom mit den Wassertröpfchen vor Hindernissen scharf umzulenken, so daß sich die nicht dem Gasstrom folgenden Wassertröpfchen an den Hindernissen abscheiden, sondern von einem Prinzip des abgelösten Flusses, bei dem ein Anteil der Energie des Gasstromes, der als Geschwindigkeitsdifferenz erscheint, als Druckdifferenz wiedergewonnen wird, während zugleich eine effektive Trennung der die Verunreinigungen enthaltenden Tröpfchen und des gereinigten Gases erzielt wird. Durch Anwendung des Prinzips des abgelösten Flusses werden die Druckverluste und wird dair.it die Energie vermindert, die zum Trennen der die Verunreinigungen enthaltenden Tröpfchen von dem Gasstrom benötigt werden. Dadurch wird die Effektivität der Abtrennung bedeutend verbessert. Durch die Ablenkung der Mischung von einer Seite der Diffusionszone weg auf die andere Seite hin gelingt es, den die Tröpfchen enthaltenden Fluß vom Gasstrom abzulösen und so die Trennung von Flüssigkeitströpfchen mit den darin eingeschlossenen Verunreinigungen von dem Gasstrom zu bewirken, ohne daß in den Weg des Gasstromes Hindernisse in Form von Prallplatten o. dgl. gelegt werden müßten. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird ein Bereich niedrigen Druckes innerhalb des Diffusors an der Stelle erzeugt, an der die Ablösung des Flusses stattfindet, und ein Bereich höheren Druckes, wo die Flüssigkeitströpfchen konzentriert werden. In dem Bereich des Diffusors, wo der höhere Druck herrscht, wird ein Zusammenballen der Flüssigkeitsteilchen eingeleitet Dieser Effekt wird noch verstärkt, wenn die Tröpfchen infolge des zunehmenden Querschnittes des Diffusors verzögert werden. Im Bereich des tieferen Druckes des Diffusors tritt ein Rückstrom auf, der wiederum eine Mitnahme der Tröpfchen bewirkt.

Die Erfindung hat auch eine Vorrichtung zum Entfernen von Verunreinigungen aus einem Gasstrom zum Gegenstand, die ein Mischrohr, in dem der Gasstrom mit Flüssigkeitströpfchen vermischt wird, eine vor dem Mischrohr angeordnete Strahldüse mit Flüssigkeitszugabe und einen mit dem Austrittsende des Mischrohres verbundenen Diffusor umfaßt, wie es auch bei der Vorrichtung nach der GB-PS 8 81 437 der Fall ist. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Flüssigkeit vor dem Mischrohr durch mehrere Strahldüsen zugeführt, die auf einem Kreis mit Abstand voneinander angebracht sind, und es ist nahe dem Austrittsende des Mischrohres eine Ablenkvorrichtung so angeordnet, daß die Mischung von einem Oberflächenabschnitt des Diffusors weg auf einen im wesentlichen gegenüberliegenden Oberflächenabschnitt hin abgelenkt wird. Eine solche Vorrichtung erlaubt die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und hat zugleich einen besonders einfachen Aufbau.

Da in dem Diffusor eine Reduktion der Geschwindigkeit der Mischung eintritt, findet ein entsprechender Druckanstieg und demnach in Übereinstimmung mit dem Bernoullischen Gesetz eine Wiederherstellung des Druckes statt. Dies bedeutet, daß im Vergleich zu der Energie, die bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen benötigt wird, welche von Zyklonentstaubern zum Trennen der die Verunreinigungen enthaltenden Flüssigkeitsiröpfchen vom Gasstrom Gebrauch machen, weniger Eingangsenergie aufzuwenden ist.

Der Strom des verunreinigten Gases kann durch das Mischrohr entweder mittels eines Ejektors für ein kompressibles Fluid, bei dem es sich entweder um einen Dampf- oder einen Luft-Ejektor oder auch den Ejektor für ein anderes kompressibles Fluid handeln kann, einschließlich für das verunreinigte Gas selbst, hindurchgetrieben werden, oder wenn der ganze Strom des verunreinigten Gases in einen Strahl geformt wird, kann der Strahl ohne sekundären Gasstrom in das Mischrohr gerichtet werden. Wie unten mehr im einzelnen erläutert wird, können die Einleit- und Antriebsfunktionen stattdessen auch durch separat angetriebene Ventilatoren oder Gebläse ausgeführt werden. Wenn nur Festteilchen vorkommen, kann die Reinigungsfunktion durch speziell zerstäubte Wassertröpfchen ausgeführt werden. Das Reinigungswasser braucht nicht behandelt oder erwärmt zu werden und es kann sich um gewöhnliches Leitungswasser oder aus dem System zurückgeführtes Wasser handeln. Um Tröpfchen mit der Größe zu erzeugen, die zum Einfangen von Teilchen mit einer Größe von 1 μΐη erforderlich ist, kann das Wasser zunächst mechanisch in Düsen auf eine Zwischengröße und dann weiter durch Injektion in den aus Dampf, Luft, verunreinigtem Gas oder einem anderen kompressiblen Fluid gebildeten Strahl zerstäubt werden, der mit hoher Geschwindigkeit aus einer Düse austritt. Außer Wassertröpfchen hoher Geschwindigkeit zum Zusammenprall mit festen Teilchen wird eine Serie von Schockwellen erzeugt, die eine Vermischung und Kontakte erzwingen, wenn das kompressible Fluid durch den Strahl mit einem solchen Druck hindurchgetrieben wird, daß es mit Oberschallgeschwindigkeit austritt.

Wenn der Gasstrom außer Festteilchen auch Gase enthält, die entfernt werden sollen, wie beispielsweise Schwefeldioxid, Schwefelwasserstoff ohne ähnliche Verunreinigungen, können dem Reinigungswasser chemische Reagenzien wie Kalk, Ammoniak, Natriumhydroxid und andere oder Kombinationen solcher Stoffe hinzugefügt werden, wie es in der US-PS 38 52 408 beschrieben ist.

In manchen Fällen kann es erwünscht sein, den verunreinigten Gasstrom vor der strahlbildenden Düse und der b5 zum Injizieren des Wassers dienenden Einrichtung zu konditionieren. Ein solches Konditionieren kann in einer Konditionierungskammer Ftatlfinden, in der das verunreinigte Gas mit cingesprühter Flüssigkeit, vorzugsweise im Gegenstrom, unter Bedingungen in Kontakt gebracht wird, bei denen der Gasstrom cine geringe Geschwin-

digkeit hat. In der Konditionierungskarnmer wind gewöhnlich ein Teil der größeren Teilchen entfernt, während zugleich wenigstens einige der kleineren Teilchen angefeuchtet werden, so daß gewährleistet ist, daß praktisch alle restlichen Teilchen in den folgenden Abschnitten der Vorrichtung benetzt und eingefangen werden. Die Konditionierungskammer oder die zu ihr führenden Leitungen bilden auch einen geeigneten Platz zum Einführen von Chemika lien, wie beispielsweise gasförmiges oder flüssiges Ammoniak, die für die Eliminierung gewisser Verunreinigungen benötigt werden.

Der Diffusor der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist im wesentlichen eine Kammer mit zunehmendem Querschnitt, wie es allgemein üblich ist, obwohl die Rate der Querschnittszunahme vorzugsweise etwas größer ist als gewöhnlich, wenn eine maximale Wiederherstellung des Druckes erwünscht ist. Innerhalb des Diffusors entsteht ein Flüssigkeitsstrom, weil sich eine große Anzahl der kleinen, die Verunreinigungen enthaltenden Tröpfchen zu größeren Tröpfchen vereinigt, die dann zur Bildung des Stromes ausfallen. Der Diffusor der erfindungsgemäßen Vorrichtung unterscheidet sich von üblichen Diffusoren, die so ausgebildet ist, daß sie bei der Umwandlung des Geschwindigkeitsgefälles des Gases in ein Druckgefälle eine Trennung des Stromes vermeiden. Die Ablenkvorrichtung nahe dem Austrittsende des Mischrohres bewirkt dagegen ein Ablenken der aus dem Mischrohr ausströmenden Mischung von einem Wandabschnitt des Diffusors, um so eine lokalisierte Trennung des Flusses zwischen den gasförmigen und flüssigen Komponenten der Mischung einzuleiten. Die Ablenkvorrichtung kann aus einem gasförmigen oder flüssigen Trennglied, aus einem mechanischen Trennglied oder aus einer Kombination beider Trennglieder bestehen. Die Trennglieder bilden ein Hindernis, an das sich stromab von der Ablenkvorrichtung ein Niederdruck-Bereich anschließt, der die Flußtrennung und die damit verbundene Loslösung der die Verunreinigungen enthaltenen Tröpfchen vom Gasstrom fördert. Durch Umlenken des Stromes der Tröpfchen in Richtung auf den gegenüberliegenden Wandabschnitt des Diffusors und damit fort vom Ausgang des Diffusors, wird der Umkehrrodius für die Tröpfchen in Richtung auf den Ausgang effektiv vermindert. Nachdem die Tröpfchen einmal in eine bestimmte Richtung gelenkt worden sind, haben sie die Tendenz, diese Richtung beizubehalten. Die Kombination von verminderter Geschwindigkeit und verschärftem Wenderadius begünstigt eine Verminderung der Mitnahme durch das bzw. eine Trennung der Flüssigkeitströpfchen von dem Gas. Innerhalb des Diffusors ist der Bereich des getrennten Flusses durch niedrigen Druck und durch Turbulenzen charakterisiert, die ihrerseits einen Rückstrom des Gases und aller noch mitgeführter Wassertröpfchen zur Zone des niedrigsten Druckes dieses Bereiches bewirken. Die Tröpfchen, die zu klein sind, um sich leicht vom Gasstrom zu trennen, bleiben in dem zurückfließenden turbulenten Gas und werden so zum Eingangsende des Diffusors zurückgebracht. Die zusätzliche Verweilzeit dieser kleinen Tröpfchen in dem turbulenten Niederdruckbereich des Diffusors erlaubt ein weiteres Anwachsen durch Zusammenprall, Kondensation oder Koaleszenz. bis eine Tröpfchengröße erreicht ist, bei der eine Trennung durch Schwerkraftwirkung gewährleistet iist. Es ist ersichtlich, daß bei dem erfindungsgemäßen Diffusor nicht der volle Druck wiederhergestellt wird, jedoch wird eine ausreichende Druckwiederherstellung erzielt, um die zum Betrieb des Systems erforderliche Energie auf ein Minimum zu reduzieren. Die mechanische und/oder von einem Fluidstrom gebildete Ablenkvorrichtung wird vorzugsweise einstellbar gemacht um ihre flußtrennende Wirkung variieren und dadurch an Variationen im Gasfluß, in der Teilchenbelastung sowie im Ausmaß der erforderlichen Reinigung anpassen zu können.
Die kombinierte Wirkung der einstellbaren Ablenkvorrichtung und der üblichen Einstellung von Druck oder Druckdifferenz, mit welchem bzw. welcher der Strahl des kompressiblen Fluids gebildet wird, die Einstellung der Menge des Wassers oder einer anderen Reinigungsflüssigkeit, die in den Strahl des Fluids injiziert wird, ermöglichen zusammen mit den Konstruktionsdaten wie Länge, Durchmesser und andere Dimensionen aller Teile die Beherrschung eines geeigneten Bereiches solcher Variablen und eine Einstellung der Masse und der Geschwindigkeit des das Mischrohr durchströmenden Fluids.

Die Trennu ng der die Verunreinigungen enthaltenen Tröpfchen vom Gasstrom kann weiterhin durch geeignete Schirme verbessert werden, die in einem sich stromabwärts an den Diffusor anschließenden Endrohr angeordnet sind. Der gereinigte Gasstrom kann unmittelbar aus dem Endrohr freigelassen oder durch eine Esse abgeführt werden.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der in

5ii der Zeichnung dargestellter. Ausführungsbeisniele. Es zeigt

F i g. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch eine Ausführungsform einer Vorrichtung, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden kann,

F i g. 2 einen vergrößerten Längsschnitt durch den Bereich A der Vorrichtung nach F i g. 1 in vergrößertem Maßstab, der deren Ejektordüse mit zugeordnetem Fluidinjektor veranschaulicht, Fig.3A und 3B einen Längs- bzw. Querschnitt einer vor dem Diffusor angeordneten Einrichtung zur Trennung der Fluidströme,

F i g. 4A und 4B einen Längs- bzw. Querschnitt durch eine Einrichtung zum Trennen der Fluidströme ähnlich den F i g. 3A und 3B, die jedoch hinter dem Mischrohr angeordnet ist, F i g. 5A und 5B einen Längs- bzw. Querschnitt durch eine vor dem Diffusor angeordnete Einrichtung zum

oo Trennen der Fluidströme mit mehreren Düsen,

F i g. 6A und 6B einen Längs- bzw. Querschnitt durch eine andere Ausführungsform einer Einrichtung zur Trennung der Fluidströme,

F i g. 7A und 7B einen Längs- bzw. Querschniit durch eine mechanische Trenneinrichtung, die am Eingang des Diffusors angeordnet ist.

tv-, Fig.8A und 8B einen längs- bzw. Querschniit durch eine andere Ausführungsform einer mechanischen Trenneinrichtung, die einstellbar ist.

l'ig.9A und 9B einen Langs- bzw. Querschniit durch eine zweite Ausführungsform einer einstellbaren Trenneinrichtung.

Fig. 1OA und 1OB einen Längs- bzw. Querschnitt einer Einrichtung zur Flußtrennung, die sowohl von einer Fluideinrichtung als auch einer einstellbaren mechanischen Trenneinrichtung Gebrauch macht, und Fig. IOC eine Seitenansicht der Anordnung nach den Fig. 1OA und 1OB.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung tritt das verunreinigte Gas oder zu reinigende Abgas durch die Einlaßleitung 10 in das System ein. Bei der Vorrichtung nach F i g. 1 ist die Einlaßleitung 10 vertikal angeordnet und es tritt der Strom des verunreinigten Gases in das System von unten ein. Die Einlaßleitung 10 ist mit einem Flansch 12 versehen, der mit dem Flansch 14 eines reduzierenden Krümmers 16 zusammenpaßt. Der reduzierende Krümmer 16 ist speziell so ausgebildet, daß er den Strom des verunreinigten Gases von der Einlaßleitung 10 zu einem Mischrohr 18 mit einem Minimum an Druckverlust umlenkt, während er zugleich den Träger für die Ejektor-Injektor-Anordnung A bildet. Der reduzierende Krümmer 16 kann mit dem Mischrohr 18 durch zusammenpassende Flansche 20 und 22 verbunden sein. Am Krümmer 16 ist ein im wesentlichen zylindrischer Ansatz 24 angebracht, der durch eine Deckplatte 26 abgeschlossen und zum Krümmer hin offen ist. Durch den Ansatz 24 hindurch kann eine Flüssigkeitsleitung 28 und eine Fluidleitung 30 für Dampf, Luft oder ein anderes kompressibles Fluid hindurchgeführt sein. In der Flüssigkeitsleitung 28 und der Fluidleitung 30 sind Regelventile 32 und 34 angeordnet. Die Regelventile 32 und 34 können von Hand, durch Fernbedienung oder automatisch einstellbar sein, um bei Bedarf eine Anpassung an die Art und Menge des zugeführten verunreinigten Gases vornehmen zu können.

Die Ejektor-Injektor-Anordnung A der Vorrichtung nach Fig. 1 ist in Fig. 2 in vergrößertem Maßstab dargestellt. Die Fluidleitung 30 endet in einer Ejektordüse 36. Die Ejektordüse 36 ist so ausgebildet und an das Mischrohr 18 so angepaßt, daß sie einen mit Überschallgeschwindigkeit austretenden Strahl aus Dampf, Luft oder einem anderen kompressiblen Fluid erzeugt, der sich als freier Strahl in den Krümmer 16 ausbreitet und auf die Innenwand des Mischrohres auftrifft, so daß er eine wirksame Ejektorpumpe bildet. Das Austrittsende der Ejektordüse 36 ist von einem Flüssigkeitskanal 38 umgeben. Der Flüssigkeitskanal 38 kann nach außen zweckmäßig durch ein Ringteil 40 verschlossen sein, an den die Flüssigkeitsleitung 28 angeschlossen ist. In der Vorderwand 44 des Kanals 38 sind auf den Umfang des Kanals verteilte, schräg angeordnete Gewindebohrungen 42 angebracht, die Strahldüsen 46 aufnehmen. Die Strahldüsen 46 sind auf dem Umfang der Ejektordüse 36 angeordnet und so ausgerichtet, daß ihre Achsen die Achse der Ejektordüse in einem Punkt schneiden, der jenseits des Austrittsendes der Ejektordüse liegen. Die Strahldüsen 46 sind vorzugsweise zur Selbstreinigung ausgebildete Flachstrahldüsen, die in der Lage sind. Flüssigkeiten zu verarbeiten, die erhebliche Mengen an suspendiertem oder gelöstem Material enthalten. Die Strahldüsen 46 sollen in der Lage sein, Flüssigkeiten in Tröpfchen mit einer Größe im Bereich von 100 bis 200 μπι unmittelbar hinter ihrem Austritt zu zerstäuben.

Bei der Verrichtung nach F i g. 1 tritt der Strahl 56 aus der Ejektordüse 36 mit Überschallgeschwindigkeit aus und ist daher in der Lage, die Flüssigkeitströpfchen, die von den Strahldüsen 46 gebildet werden, in eine große Anzahl von Tröpfchen weiter zu verteilen, welche die richtige Größe haben, um sehr feine Teilchen wirksam einzufangen. Weiterhin führt die hohe Geschwindigkeit, welche den Tröpfchen von dem Strahl 56 relativ zu dem Strom des verunreinigten Gases erteilt wird, zusammen mit der extremen Turbulenz, die an der Grenzfläche zwischen dem austretenden Strahl und dem Strom des verunreinigten Gases existiert, zur Bildung einer hochwirksamen Mischzone innerhalb des Krümmers 16 und des Mischrohres 18, die ein Einfangen der in dem verunreinigten Gas enthaltenen Teilchen gewährleistet. Wenn es notwendig ist, aus dem verunreinigten Gas saure Gase zu entfernen, wie beispielsweise Schwefeldioxid, können basische chemische Stoffe, wie beispielsweise Kalk, Ammoniak in wäßriger Lösung oder in wasserfreier Form oder Natriumhydroxid dem eingesprühten Wasser hinzugefügt werden. Wenn es dagegen erforderlich ist, aus dem Strom des verunreinigten Gases basische Substanzen zu entfernen, wie beispielsweise Ammoniak, kann ein saurer Stoff, wie beispielsweise Salpetersäure, dem Wasser hinzugefügt werden, das durch die Strahldüsen eingeführt wird. Andere Substanzen, wie organische Geruchsstoffe, die weder sauer noch basisch sind, können durch Oxydationsmittel, wie beispielsweise Kaliumpermanganat, entfernt werden, die dem injizierten Wasser beigemischt werden. Die Gründe für die Wirksamkeit der Ejektor-Injektor-Anordnung beim Einfangen von kleinen Teilchen gelten auch für die Reaktionen mit Gasen, so daß beide Arten von Verunreinigungen gleichzeitig gefangen werden können. Weiterhin werden infolge der Bildung eines Überschallstrahles 56 am Ausgang der Ejektordüse 36 stromabwärts von der Ejektordüse Schockwellen erzeugt, die plötzliche Unstetigkeiten im Druck und in der Temperatur des Strahles darstellen und daher die Mischfähigkeit des Strahles und infolgedessen auch die Reinigungsfähigkeit des Systems sowohl für Festteiichen ais auch gasförmige Verunreinigungen verbessern.

Obwohl Dampf ein sehr geeignetes Treibfluid für den Ejektor ist, wurde festgestellt, daß auch Luft mit Vorteil verwendet werden kann, obwohl größere Luftmengen erforderlich sind, um die gleiche Pump-, Zerstäubungsund Reinigungswirkung zu erzielen. So wurde beispielsweise festgestellt, daß anstelle von 0,1 kg Dampf, das zum Treiben von 1 kg verunreinigtem Gas benötigt wird, 0,17 bis 0,20 kg Luft eingesetzt werden müssen, je nach dem Druckverhältnis zwischen Dampf und Luft, um das gleiche Ergebnis zu erzielen. Da jedoch die Kosten für Dampf zunehmen, wird ein Punkt erreicht, bei dem die Verwendung von Luft wirtschaftlicher wird, obwohl zusätzliche Einrichtungen erforderlich sind. Der thermische Wirkungsgrad eines Dampf-Ejektors liegt nämlich im Bereich von 20 bis 25%, und es sind die Kosten von Dampf erheblich, auch wenn Dampf unmittelbar benutzt werden kann, um die Antriebsfunktion in einem Gasreinigungssystem zu erfüllen, wie es in der US-PS 38 52 409 beschrieben ist Dagegen liegt der thermische Wirkungsgrad einer gut konstruierten Dampfturbine im Bereich von 80% und es kann der mechanische Wirkungsgrad eines Luftgebläses 90% überschreiten. Infolge dieses höheren Wirkungsgrades eines Turbinen-Gebläse-Systems können die Gesamtkosten zum Antrieb der verunreinigten Gase durch Luft bedeutend geringer sein als bei einem direkten Dampfantrieb, trotz der Notwendig- b5 keit zusätzliche Einrichtungen anzuschaffen und zu unterhalten. So wurde beispielsweise festgestellt, daß der Dampfbedarf von 0,06 kg zum Antrieb von 1 kg Gas bei direktem Dampfantrieb in einem gut ausgebildeten Ejektor auf nur etwa 0,024 kg bei gleichen Reinigungs- und Pumpergebnissen reduziert werden konnte, wenn

der Dampf zum Antrieb einer Dampfturbinen-Gebläse-Kombination verwendet wurde.

Bei manchen industriellen Anlagen kann auch elektrische Leistung leichter oder wirtschaftlicher als primäres Antriebsmittel zur Verfügung stehen als Dampf. In diesem Fall kann es wirksamer sein, einLuftgebläse durch einen Elektromotor anzutreiben, um den Ejektor 36 Druckluft zuzuführen. Unter anderen Umständen kann das Verfahren »pumpgeregelt« sein, d. h., daß mehr Energie für das Pumpen als für das Reinigen erforderlich ist. Wenn solche Verhältnisse vorliegen, kann es wirtschaftlicher sein, zusätzliche Ventilatoren oder Gebläse einzusetzen als die zusätzliche Pumpenergie durch den Ejektor zu liefern. Die in die Gebläse eintretende Luft kann Umgebungsluft oder auch gereinigtes Abgas sein, das von einem Endrohr 62 oder einer Esse 112 der Vorrichtung zurückgeführt wird.

ίο Wie wieder aus F i g. 1 ersichtlich, berührt der aus dem Ejektor 36 austretende Strahl 56 das Mischrohr 18 im Umfangsbereich 58, der auch als »Fangzone« bekannt ist. Wie oben erläutert, muß das verunreinigte Gas den Strahl durchdringen und mit dem Strahl vermischt werden, damit es über den axialen Bereich hinausgelangen kann, der der Fangzone entspricht. Daher sind jenseits der Fangzone 58 im wesentlichen alle feinen Teilchen in kleine Wassertröpfchen eingeschlossen, die auch die Reaktionsprodukte enthalten können, die bei der Entfernung schädlicher Gase entstehen. Die kleinen Tröpfchen haben jedoch nicht notwendig alle die gleiche Geschwindigkeit und werden daher auch weiterhin miteinander und mit der Innenfläche des Mischrohres kollidieren, so daß sie sich zu einer kleineren Anzahl größerer Tröpfchen vereinigen. Wie in der US-PS 38 52 409 ausgeführt, wird dem Mischrohr eine solche Länge gegeben, daß die an seinem Ende vorhandenen Tröpfchen eine Größe haben, die eine Abtrennung der Tröpfchen von dem gereinigten Gas mittels eines Zyklonentstaubers ermöglicht. Obwohl ein Zyklonentstauber eine wirksame Einrichtung zum Abtrennen von Wassertröpfchen ist, handelt es sich hierbei um einen relativ kostspieligen Bestandteil der Einrichtung, die auch noch einen beträchtlichen Druckabfall in das System einführt, der gewöhnlich im Bereich von 12 bis 25 cm Wassersäule liegt. Die Betriebskosten eines Reinigungssystems sind eine Funktion des Druckverlustes, der im System stattfindet. Obwohl das in der US-PS 38 52 409 beschriebene System bereits einen erheblichen Fortschritt gegenüber Hochenergie-Naßentstaubern darstellt, bei denen Druckabfälle im Bereich von 100 cm Wassersäule und mehr stattfinden, ist der in einem Zyklonentstauber auftretende Druckverlust ein begrenzender Faktor.

Die Erfindung macht es möglich, relativ kleine. Verunreinigungen enthaltende Tröpfchen von einem Gas zu trennen, ohne einen Druckverlust zu verursachen, wie er bei bekannten Zyklonentstaubern auftritt. Wie aus F i g. 1 ersichtlich, wird zu diesem Zweck ein Diffusor 60 verwendet, der mit dem Ausgang des Mischrohres 18 in Verbindung steht und am Mischrohr befestigt ist, beispielsweise durch zusammenpassende Flansche 21 und 23. Am entgegengesetzten Ende mündet der Diffusor 60 in ein Endrohr 62. Der Diffusor hat vorzugsweise einen Divergenzwinkel im Bereich zwischen 7 und 15°, vorzugsweise von 10°, und weist ein Verhältnis von Austrittsfläche zu Eintrittsfläche auf, das ausreichend groß ist, um die mittlere Geschwindigkeit der Mischung von etwa 60 m/s und mehr am Eingang des Diffusors auf eine Geschwindigkeit zu reduzieren, die vorzugsweise im Bereich von 3 bis 6 m/s liegt. Die Abnahme der Geschwindigkeit hat einen Druckanstieg oder eine Wiederherstellung des Druckes gemäß dem BemouUischen Gesetz zur Folge. Gleichzeitig wird die Verweiizeit des Gases und der Wassertröpfchen in dem Diffusor erhöht, so daß eine Trennung durch Gravitationskräfte und eine weitere Zunahme der Tröpfchengröße durch Kollisionen möglich ist. Bei einer Einheit, die eine nominelle Kapazität von 500 kg Gas pro Minute aufweist und ein Mischrohr mit einem Durchmesser von 45,00 cm verwendet, wird bevorzugt ein konischer Diffusor mit einem Steigungswinkel von 10°, einem Eingangsdurchmesser von 45,00 cm, einem Ausgangsdurchmesser von 141,57 cm und einer auf der Achse gemessenen Länge von 273,87 cm benutzt.

Es wurde jedoch festgestellt, daß die Verwendung eines Diffusors in der üblichen Weise allein nicht so wirksam ist wie die Verwendung des langgestreckten Mischrohres und des Zyklonentstaubers nach der US-PS 38 52 409, weil manche Tröpfchen die Tendenz haben, von dem Gas erneut mitgenommen zu werden, bevor es den Diffusor verläßt. Demgemäß wurde der Diffusor so modifiziert, daß eine partielle Abtrennung des Stromes der Gas-Flüssigkeits-Mischung von einem Bereich des Diffusors stattfindet, mit dem Ergebnis, daß eine beachtenswert wirksame Trennung der Flüssigkeit vom Gas allein im Diffusor erzielt wird.

Die partielle Abtrennung wird durch Einschalten einer Ablenkvorrichtung nahe dem Eingang des Diffusors erzielt, durch die ein turbulenter Unterdruckbereich erzeugt und eine Abtrennung de·· Mischung von einem Teil so der Diffusorwandung eingeleitet wird. Gleichzeitig bewirkt die Ablenkvorrichtung eine Umlenkung der Flüssigkeitströpfchen in Richtung auf den gegenüberliegenden Wandabschniii des Diffusors. Im F i g. 1 ist είπε solche Ablenkvorrichtung schematisch in Form eines Fluidvorhanges 64 und einer mechanischen Platte 66 dargestellt.

Beide Einrichtungen sind nahe dem Eintritt in den Diffusor 60 angeordnet. Wie nachstehend im einzelnen beschrieben wird, kann jede der beiden Einrichtungen allein oder auch eine Kombination beider Einrichtungen benutzt werden und es können beide Einrichtungen verschiedene bevorzugte Formen annehmen. Auch der Ort der Anbringung kann nach Bedarf verändert werden.

Eine Form einer Ablenkvorrichtung, die für die Verwendung in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung geeignet ist, ist in den F i g. 3A und 3B dargestellt. Es handelt sich um einen Fluidvorhang 64, der benachbart zum Eingang des Diffusors 60 und vorzugsweise nahe dem Ausgangsende des Mischrohres 18 angeordnet ist. Der bo Fluidvorhang 64 wird durch eine an der obersten Stelle des Mischrohres 18 in dessen Wandung angeordnete Düse 68 gebildet, wenn ein horizontal ausgerichtetes Mischrohr verwendet wird. Vorzugsweise bildet die Düse 68 den Fluidvorhang 64 aus relativ großen Tropfen einer Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser oder einer anderen wäßrigen Flüssigkeit, in der Weise, daß er sich über das Mischrohr nahe dem Eingang des Diffusors erstreckt. Dies kann beispielsweise durch die Ausbildung der Düse 68 als Flachstrahldüse mit großem Winkel to erfolgen. Die Anwendung einer einzigen Düse reicht aus. wenn der Durchmesser des Mischrohres nicht größer als etwa 30 cm ist. Wenn dagegen Mischrohre mit größeren Durchmessern verwendet werden, können zwei oder mehr Düsen verwendet werden, die symmetrisch in bezug auf das Zentrum des Mischrohres 18 angeordnet sind, wie es die Fig.5A und 5B zeigen. Die Wechselwirkung /wischen dem Fluidvorhang 64 und der Mischung aus

Gas und Wassertröpfchen, welche das Mischrohr entlangfließt, hat die Tendenz, den Fluidvorhang 64 in im wesentlichen parabolischer Form auszulenken und zugleich die Tröpfchen der Mischung in Richtung auf die untere Wand des Diffusors abzulenken. Weiterhin werden zusätzliche Tröpfchenkollisionen ausgelöst, welche das Wachsen und das Zusammenballen der Tröpfchen begünstigen. Wie die Fig:4A und 4B zeigen, kann die Düse 68 auch im Eingangsabschnitt des Diffusors 60 angeordnet sein, wenngleich auch die Düse vorzugsweise am Ende des Mischrohres angeordnet wird, wie es F i g. 3A zeigt.

Wie die F i g. 3B und 4B zeigen, füllt der von der Düse 68 ausgehende Fluidvorhang 64 den Querschnitt des Mischrohres 18 nicht vollständig aus. Obwohl diese Form der Ablenkvorrichtung die partielle Abtrennung des Stromes im Diffusor 60 wirksam einleitet, ist sie nicht bezüglich der zusätzlichen Funktion der Umlenkung des Tröpfchenstromes voll wirksam, der in der das Mischrohr durchfließenden Mischung enthalten ist. Bei der alternativen Ausführungsform der Ablenkvorrichtung, die in den F i g. 6A und 6B dargestellt ist, ist die Düse 68 radial vom Zentrum des Mischrohres 18 entfernt in einem angesetzten Gehäuse 70 angeordnet, das mit dem Umfang des Mischrohres 18 in Verbindung steht. Bei dieser Anordnung bildet der von der Düse 68 ausgehende fächerförmige Strahl einen Fluidvorhang 64, der über dem Querschnitt des Mischrohres 18 im wesentlichen gleichförmig ist.

Es wurde eine Reihe von Tests durchgeführt, um die Wirkung von zerstäubtem Wasser als Fluidvorhang 64 der gerade beschriebenen Art auf die partielle Abtrennung und die Tröpfchenvergrößerung festzustellen. Dabei wurden erhebliche Vorteile einer solchen Wasserzugabe gefunden. Bei diesen Tests wurde keine mechanische Einrichtung benutzt. Beispielsweise betrug bei einem Versuchslauf, der ohne Fluidvorhang durchgeführt wurde, die Staubbelastung des gereinigten Gases noch etwa 90 mg/Nm^J. Nach Zugabe von 0,4 kg Wasser pro kg Gas fiel die Staubbelastung am Ausgang auf etwa 45 mg/Nm³ ab. Allgemein wurde das Minimum der Staubbelastung des gereinigten Gases erzielt, wenn Wassermengen im Bereich von 0,4 bis 0,8 kg Wasser pro kg Gas eingesetzt wurden. Andere Versuche zeigten die Bedeutung der Anordnung des Fluidvorhanges 64 nahe der Verbindungsstelle zwischen dem Mischrohr 18 und dem Diffusor 60. Wenn etwa 0,5 kg Wasser pro kg Gas nahe dem Ausgangsende des Diffusors eingeführt wurden, betrug die Staubbelastung des abgeführten Gases 316 mg/Nm³. Wenn im wesentlichen die gleiche Menge an Wasser nahe dem Ausgang des Mischrohres 18 eingeführt wurde, fiel die gemessene Staubbelastung im freigesetzten Gas auf etwa 80 mg/Nm³ ab.

Das Einfügen des Fluidvorhanges 64 beeinflußt jedoch die Pumpkapazität der Vorrichtung in der Weise, daß das Pumpvermögen bei einer konstanten Energiezufuhr abnimmt, wenn die durch den Fluidvorhang bewirkte Drosselung größer wird. Ebenso nimmt die Pumpkapazität ab wie der Druckabfall an jeder durch einen Fluidvorhang gebildeten Drosselstelle zunimmt. Beide Faktoren werden durch die in der folgenden Tabelle 1 angegebenen Daten veranschaulicht:

Tabelle 1

Wirkung des Fluidvorhanges auf das Pumpvermögen

Versuchslauf	Ejektor-	Gepumptes Gas	Λ, Dampf	Druckabfall	Vorhangwasser
	Dampfmenge		(kg Dampf/
	(kg/min)	(kg/min)	kg Gas)	(cm Wassers.)	(kg/min)
105-1	3,167	47,1	0,067	0	0
-2	3,167	43,4	0,073	-5	0
-3	3,167	39,9	0,080	-10	0
-4	3,167	35,8	0,089	-15	0
-5	3,167	31,5	0,101	-20	0
-6	3,167	26,9	0,120	-25	0
106-1	3,167	46,6	0,068	0	6.35
-2	3,167	41,7	0,076	-5	6.35
-3	3,167	38,0	0,083	-10	6,35
-4	3,iö7	33,2	ö,ö95	-Ί5	6.35
-5	3,167	29,8	0,106	-20	6,35
-6	3,167	25,5	0,124	-25	635
107-1	3,167	42,6	0,074	0	17,24
-2	3,167	38.8	0,082	-5	17,24
-3	3,167	35,2	0,090	-10	1724
-4	3,167	29,8	0,106	-15	17,24
-5	3,167	25,7	0,124	-20	17,24
-6	3,167	21,7	0,146	-25	17,24

Es wurde auch die Wirkung einer mechanischen Ablenkvorrichtung auf die partielle Abtrennung im Diffusor untersucht Eine Einrichtung, welche eine feste Ablenkung und Drosselung bewirkt, ist in den F i g. 7A und 7B dargestellt Diese Einrichtung umfaßt eine Platte 72, die einen gekrümmten inneren Rand 73 hat, der zur Krümmung des Mischrohres 18 exzentrisch oder elliptisch verläuft. Die Platte 72 kann am Ende des Mischrohres 18 oder zwischen den Flanschen 21 und 23, die das Mischrohr 18 und den Diffusor 60 verbinden, angebracht sein. Die Platte 72 ist so angeordnet, daß sie ein Hindernis nur in dem oberen Bereich des horizontal angeordneten

Mischrohres 18 bildet. Eine andere Form einer Ablenkvorrichtung zeigen die F i g. 8A und 8B. Bei diesem Beispiel umfaßt die Ablenkvorrichtung eine ebene Platte 74 mit einem geradlinigen inneren Rand 75. Die Platte 74 ist in einer Stopfbuchse 76 verschiebbar gelagert, die an der Außenseite des Mischrohres 18 angebracht ist. Die Radialstellung des Randes 75 der Platte 74 kann durch einen hydraulischen oder pneumatischen Zylinder 78

5 oder eine sonstige Einrichtung verändert werden. F i g. 8B läßt erkennen, daß die Platte 74 sich über ein Segment des kreisförmigen Querschnittes des Mischrohres 18 erstreckt und ;n dem Mischrohr einen Rückstau erzeugt. Gleichzeitig wird auf der stromabwärts gelegenen Seite der Platte 74 ein Bereich niederen Druckes sowie eine Turbulenzzone erzeugt, die durch Wirbel zwischen der Niederdruckzone und dem übrigen Teil des Diffusors gekennzeichnet ist Um eine partielle Abtrennung des Stromes einzuleiten, ohne einen größeren Rückstau als

ίο nötig zu erzeugen, kann es förderlich sein, eine Platte 79 zu verwenden, die im wesentlichen mit der Platte 74 der Vorrichtung nach den F i g. 8A und 8B identisch ist, jedoch einen bogenförmigen unteren Rand 80 aufweist, wie es die F i g. 9A und 9B zeigen. Im Betrieb kann die Stellung der Platte 74 nach den F i g. 8A und 8B oder der Platte 79 nach den F i g. 9A und 9B mit Hilfe des Zylinders 78 so geregelt werden, daß die Platte in einem Maß in das Mischrohr 18 hineinragt, welches ausreicht, um den Druckanstieg oder »Rückstau« zu erzeugen, der erforderlich ist, damit der Ejektor zusammen mit dem Mischrohr 18 in die gewünschte Wechselwirkung zum Einfange der Teilchen tritt Danach kann die Platte 74 oder 79 auf eine Stellung zurückgezogen werden, die bei angemessener Flußtrennung ein Minimum an Rückstau ergibt.

Die in den F i g. 7A, 8A und 9A dargestellten Ausführungsformen mechanischer Ablenkvorrichtungen bilden alle eine Flußdrossel oder ein Hindernis, das im wesentlichen senkrecht zur Flußrichtung der Gas- und Wassermischung im Mischrohr 18 steht. Es ist jedoch erwünscht, eine Trennung der Tröpfchen von der Mischung an einer frühen Stelle einzuleiten. Aus diesem Grund ist es nützlich. Einrichtungen vorzusehen, um den Strom der Wassertröpfchen mit einem minimalen Energieverbrauch abzulenken. Wie die Fig. 10A, 1OB und IOC zeigen, kann dieses Ablenken mit einer Platte 82 erfolgen, die an einer Welle 84 L festigt ist, die in dem Mischrohr 18 schwenkbar gelagert ist. Die Stellung der Platte 82 kann mit Hilfe eines Armes 86 eingestellt werden, der in einer gewünschten Stellung durch eine Klemmschraube 88 gehalten werden kann, die in einen Schlitz 90 in einer Klemmplatte 92 eingreift. Typische Testdaten für die mechanische Platte allein zeigen an, daß eine Erhöhung des Plattenwinkels von 20 auf 30° den Teilchengehalt im ausgestoßenen Gas von 158 auf 96 mg/Nm³ reduziert. Obwohl die Platte in Fig. 10 als von Hand einstellbar dargestellt ist, versteht es sich, daß sie auch durch einen Fluidzylinder verstellt werden kann, wie er in den F i g. 8A und 9A dargestellt ist. Weiterhin kann ein solcher Fluidzylinder automatisch in Abhängigkeit von Signalen betätigt werden, die vo" einem beliebigen der Parameter des Systems abgeleitet werden, wie beispielsweise der Durchsatzmenge des Gases, des Druckes oder des Druckabfalles an jeder Stelle des Systems.

In manchen Fällen kann es zweckmäßig sein, in einer Ablenkvorrichtung Fluid-Einrichtungen und mechanische Einrichtungen in Kombination anzuwenden, weil beide Einrichtungen zum Abtrennen der die Verunreinigungen enthaltenden Tröpfchen in einer etwas anderen Weise beitragen und sich ihre Wirkungen ergänzen. So kann jede der Einrichtungen nach den Fig.3A bis 6A mit einer der mechanischen Einrichtungen nach den Fig. 7A bis 1OA kombiniert werden. Durch Anwendung beider Einrichtungen in Kombination ist eine flexible Regelung möglich und es können die Einstellungen so getroffen werden, daß im Hinblick auf das gewünschte Ausmaß der Reinigung ein minimaler Verbrauch an Energie und Ausgangsstoffen erzielt wird. Eine solche Kombination ist in den F i g. 1OA, 1OB und IOC dargestellt, in denen eine Düse 68 einer der beschriebenen Arten in einer als Beispiel gewählten möglichen Stellung veranschaulicht ist. Wie diese Figuren zeigen, können die Fluid-Einrichtungen und mechanischen Einrichtungen zusammen mit dem Mischrohr als gesonderte Baueinheit hergestellt werden, die von dem reduzierenden Krümmer 16 und dem Diffusor 60 getrennt ist, um den Aufbau der Einrichtung zu vereinfachen.

Die Wirkung einer Änderung des Winkels der mechanischen Platte 82 unter Beibehaltung einer- Fluidvorhanges wurde ebenfalls überprüft. Bei einer solchen Überprüfung erhaltene, beispielhafte Daten sind in den folgenden Tabellen 2 und 3 angegeben. Die Daten in der Tabelle 2 zeigen, daß in gewissen Grenzen durch Vergrößern des Ausmaßes der Einschnürung eine veibesserte Reinigung erzielt werden kann. Die Daten in den Tabellen 1 und 3 zeigen jedoch, daß das Pumpvermögen abnimmt, wenn die durch den Fluidvorhang und die Platte bedingte Drosselung bei konstanter Energiezufuhr zunehmen. Allerdings hat, wie ebenfalls Tabelle zeigt, in den Grenzen des Systems eine Erhöhung der zugeführten Energie ein verstärktes Pumpen oder einen größeren Druckabfall zur Folge.

Tabelle 2	b0	100	Eingabe in den	Emission	Λ, Dampf	Emission
	99	Fluidvorhang	Winkelstellung der
Wirkung der mechanischen Drosselung auf die	98	(kg Wasser/kg Gas)	Platte (° gegenüber	(kg Dampf/kg Gas)	(mg/Nm³)
Versuchslauf	o3 96	0,244	der Horizontalen)	0,145	85
	97	0.246	0	0,145	87
0.239	15"	0,139	71
0.247	30"	0,144	50
0.245	45"	0,143	50
	60^r

Tabelle 3 Wirkung der Fluiddrosselung und des Energieeinsatzes auf das Pumpvermögen

Versuchslauf	Ejeklor-	Gepumptes	Λ. Dampf	Druckabfall	Winkelstellung	Wasser für
	Dampfmenge	Gas	(kg Dampf/		der Platte	Fluidvorhang
	(kg/min)	(kg/min)	kg Gas)	(cm Wassers.)	O	(kg/min)
109-1	3,167	863	0.081	0	30	6.35
-2	3,167	79,4	0,088	-2	30	635
-3	3,167	71,4	0,098	-4	30	635
-4	3,167	622	0.112	-6	30	6,35
-5	3,167	57.1	0,122	-8	30	6,35
-6	3,167	483	0.144	-10	30	6,35
108-1	3,167	81.4	0,086	0	30	17,24
-2	3,167	74.1	0,094	-2	30	1724
-3	3,167	65.7	0,106	-4	30	17,24
-4	3,167	61.8	0,113	-6	30	17,24
-5	3,167	54.2	0,129	Q	30	1724
-6	3,167	483	0,144	-10	30	1724
110-6	4^79	113,4	0.083	0	30	6,35
-5	4,279	107,1	0.088	-2	30	6,35
-4	4279	962	0,098	-4	30	6,35
-3	4,279	90,8	0,104	-6	30	6,35
-2	4279	76,8	0,123	-8	30	6,35
-1	4279	70,4	0,134	-10	30	6,35

Obwohl die durchgeführten Untersuchungen gezeigt haben, daß in einem gewissen Bereich sowohl die Drosselung mittels eines Pluidvorhanges als auch die Drosselung mittels einer Klappe eine Erhöhung des Wirkungsgrades des Reinigungsvorganges bewirken, beispielsweise dazu führen, daß die gewünschten Reinigungsergebnisse mit einem Minimum an Energieverbrauch erzielt werden, versteht es sich, daß der genaue Abgleich der beiden Drosselungen von den Kosten und der Verfügbarkeit von Wasser am Betriebsort sowie von der Natur der zu behandelnden Abgase abhängt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Entfernen von Verunreinigungen aus einem Gasstrom, bei dem Flüssigkeit in einem ersten Zerstäubungszustand in Form von Tröpfchen in den Gasstrom injiziert wird, dann Misch- und Stoßvorgänge eingeleitet werden, nachdem die die Verunreinigungen bildenden Teilchen von den Flüssigkeitströpfchen eingefangen worden sind, und endlich die Mischung in eine divergierende Diffusionszone gelenkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung in der Nähe des Anfanges der Diffusionszone von einer Seite dieser Diffusionszone weg auf die andere Seite hin abgelenkt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ablenken der Mischung ein quer zum ίο Eingang der Diffusionszone gerichteter, im Weg des in die Diffusionszone eintretenden Stromes der Mischung liegender Vorhang aus Fluidmaterial erzeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorhang aus Fluidmaterial aus Flüssigkeitströpfchen erzeugt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom der Mischung beim Eintritt in die Diffusionszone durch eine teilweise in den Strom der Mischung hineinragende Platte abgelenkt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom der Mischung beim Eintritt in die Diffusionszone sowohl durch einen sich teilweise in den Strom der Mischung erstreckenden Vorhang aus einem Fluidmaterial, als auch durch eine dem Vorhang aus Fluidmaterial benachbarte, ebenfalls teilweise in den Strom der Mischung hineinragende Platte abgelenkt wird.

6. Vorrichtung zum Entfernen von Verunreinigungen aus einem Gasstrom, mit einem Mischrohr, in dem der Gasstrom mit Flüssigkeitströpfchen vermischt wird, einer vor dem Mischrohr angeordneten Strahldüse mit Flüssigkeitszugabe und einem mit dem Austrittsende des Mischrohres verbundenen Diffusor, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit vor dem Mischrohr (18) durch mehrere Strahldüsen (46) zugeführt wird, die auf einem Kreis mit Abstand voneinander angebracht sind, und daß nahe dem Austrittsende des Mischrohres (18) eine Ablenkvorrichtung (64,66 oder 72, 75, 80,82, 86) so angeordnet ist, daß die Mischung von einem Oberflächenabschnitt des Diffusors (60) weg auf einen im wesentlichen gegenüberliegenden Oberflächenabschnitt hin abgelenkt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkvorrichtung aus einem Fluidvorgang (64) besteht, der von einem aus wenigstens einer Düse (68) austretenden Fluid gebildet wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidvorgang (64) von aus einer als Zerstäuber wirkenden Düse (68) ausgestoßenen Tröpfchen gebildet wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkvorrichtung aus einer Platte (66) besteht oder eine Platte umfaßt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte beweglich ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (82) um eine Achse schwenkbar ist, die zu einer die Längsachse des Diffusors enthaltenden Achse senkrecht steht.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an das stromabwärts

gelegene Ende des Diffusors ein Endrohr (62) angeschlossen ist, das eine Gasauslaßöffnung (112) und einen Flüssigkeitsablauf (10) aufweist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Gasauslaßöffnung (112) ein Schirm (114) angebracht ist, der vom Gas mitgerissene Flüssigkeitströpfchen an einem Austritt durch die Gasauslaßöffnung hindert.