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Naßelektrofilter
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Naßelektrofilter, bestehend im
wesentlichen aus einem Gehäuse, in dem eine Mehrzahl vertikaler Niederschlagselektrodenwände
parallel zur Gasstrdmungsrichtung und zwischen diesen je eine Reihe drahtförmiger
Sprühelektroden angeordnet ist und in dem sich oberhalb des Abscheidefeldes Sprüheinrichtungen
zur Erzeugung eines ablaufenden Flüssigkeitsfilms auf den Niederschlagselektroden
befinden.
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Bei derartigen bekannten Naßelektrofiltern, wird der sich auf den
Niederschlagselektroden ansammelnde Staub durch einen abfließenden Flüssigkeitsfilm
von den Niederschlagselektrodenwänden abgespült. Zur Erzeugung des Wasserfilms sind
oberhalb des Abscheidefeldes Düsen angeordnet, durch die Wasser oder eine andere
Flüssigkeit in den Gasraum zwischen den Niederschlagstektroden eingesprüht wird
und sich unter Einwirkung des elektrostatischen Feldes auf den Niederschlagselektroden
als Flüssigkeitsfilm niederschlägt. Für eine gleichbleibend gute Abscheideleistung
des Filters ist es wichtig, daß auf den Niederschlagselektroden ein Flüssigkeitsfilm
möglichst gleichbleibender Dicke ausgebildet wird, der die Niederschlagselektrodenwände
vollständig bedeckt und keine trockenen" Bereiche entstehen läßt. Derartige Naßelektrofilter
nach dem
Stand der Technik arbeiten allerdings nur bis zu einer
Höhe der Niederschlagselektrodenwände von 4 bis 5 m.
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Filterwände von größerer Höhe können auf diese Weise nicht mit Sicherheit
mit einem gleichbleibendem, überall deckenden Flüssigkeitsfilm versehen werden.
In zunehmendem Maße werden jedoch größere Filter für größere Gasmengen und höhere
Reinheitsgrade benötigt. Ist die Höhe der Niederschlagselektrodenwände auf bestimmte
Größtwerte beschränkt, so können größere Filtereinheiten nur dadurch erstellt werden,
daß nebeneinander oder hintereinander mehr Niederschlagselektrodenwände eingebaut
werden. Beide Expansionsmöglichkeiten sind, verglichen mit einer Änderung der Filterhöhe,
jedoch sehr aufwendig und wirtschaftlich kaum konkurrenzfähig.
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Werden bei Naßelektrofiltern Niederschlagselektrodenwände mit mehr
als 4 bis 6 m Höhe eingesetzt, so ist eine gleichbleibende Benetzung ihrer Oberfläche
mit einem Flüssigkeitsfilm nicht mehr zu gewährleisten. Mit zunehmender Abflußhöhe
beschleunigt sich der flüssigkeitsfilm immer mehr, so daß es bereits bei geringsten
Oberflächenungenauigkeiten auf den ?ederschi-agse1ektrodnwänden zu einem Auf reißen
des Flüssigkeitsfilms und einem Zusammenfließen zu einzelnen Flüssigkeitsstrelfen
kommt, die zudem zum unteren Ende der Niederschlagselektrodenwände hin wegen der
zunehmenden FlieBgeschwindigkeit immer schmaler werden. Auf den trocken bleibenden
Bereichen der Niederschlagselektrodenwände wird der abgeschiedene Staub nicht weggeRpAlt
und kann sich daher zu größeren Schichtdicken aufbauen. Derartige trockene Staubansammlungen
auf den Niederschlagselektrodenwänden von Naßelektrofiltern haben die Tendenz, sich
ständig zu vergrößeren, weil sie auch bei größeren eingedüsten Flüssigkeitsmengen
den ablaufenden Flüssigkeitsfilm aufreißen und ablenken. Die Abscheideleistung
eines
derartigen Filters verringert sich dadurch immer mehr und kann in aller Regel durch
eine Brhöhung der angelegten Spannung nicht ausgeglichen werden, weil die Elektrodenabstände
festliegen.
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Zur Sicherstellung einer vollständigen Benetzung der Niederschlagselektrodenwände
mit einem gleichbleibenden, ablaufenden Flüssigkeitsfilm, hat man verschiedene Maßnahmen
ergriffen. Einmal wurden - wie bereits erwähnt - die Niederschlagselektrodenwände
in ihrer Höhe begrenzt. Zum anderen hat man versucht, das Ziel durch eine Erhöhung
der eingedüsten Flüssigkeitsmenge zu erreichen. Schließlich hat man zusätzlich zu
den oberhalb des Abscheidefeldes angeordneten Sprhhdüsen weitere Sprühdüsen unterhalb
des Abscheidefeldes angeordnet. All diese Maßnahmen haben sich jedoch nicht durchsetzen
können, weil sie zu aufwendig sind und zu wirtschaftlich nicht konkurrenzfähigen
Naßelektrofiltern führen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Naßelektrofiltern eine
gleichmä3ige und vollkommene Benetzung der Niederschlagselektrodenwände mit einem
ablaufenden Flüssigkeitsfilm auf wirtschaftliche Weise auch dann zu gewährleisten,
wenn Filterwände mit einer sehr viel größeren Höhe vorgesehen werden müssen.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß auf jeder Seite der Niederschlagselektrodenwände
wenigstens eine horizontale Sammel- und Verteileinrichtung für den ablaufenden Flüssigkeitsfilm
angeordnet ist.
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Die Sammel- und Verteileinrichtung kann aus einer nach oben offenen,
im Querschnitt halbkreisförmigen, horizontal an der Niederschlagselektrodenwand
flüssigkeitsdicht befestigten Rinne bestehen. Es kann auch eine im Querschnitt J-förmige
Rinne vorgesehen und an den Niederschlagselektrodenwänden
derartig
befestigt werden, daß sich ihre innere Überlauflante in geringem, gleichmäßigem
Abstand von der Niederschlagselektrodenwand erstreckt. Nacheiner weiteren Ausbildung
der Erfindung kann eine horizontal angeordnete Rinne mit ihrem innenliegenden Rand
flüssigkeitsdicht an der Niederschlagselektrodenwand befestigt sein, die in ihrem
unteren Bereich Längsschlitze aufweist. Schließlich ist es möglich, eine unten geschlossene
Rinne an der Niederschlagsqektrodenwand flüssigkeitsdicht zu befestigen und außerhalb
und unterhalb der Rinne parallel zu dieser eine Leiteinrichtung vorzusehen, deren
innerer unterer Rand in gleichbleibendem geringen Abstand zur Niederschlagselektrodenwand
verläuft.
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In allen Fällen besteht der Erfindungsgedanke darin, den ablaufenden
Flüssigkeitsfilm nach einer bestimmten Fließlänge in einer horizontal angeordneten
Vorrichtung zu sammeln und von dort aus für den weiteren Fließweg wieder gleichmäßig
auf die Niederschlagselektrodenwand zu verteilen. Auf diese Weise wird der sonst
mit zunehmender Geschwindigkeit ablaufende Flüssigkeitsfilm angestaut und kann danach
mit geringerer Anfangsgeschwindigkeit weiterfließen. Dadurch wird vermieden, daß
der Flüssigkeitsfilm aufreißt und sich nach unten immer schmaler werdende einzelne
Flüssigkeitsstreifen bilden. Es wird also eine gleichmäßige Benetzung der Niederschlagselektrodenwände
und damit eine gleichmäßige Staubabfuhr mit gleichbleibend hoher Filterleistung
gewährleitet.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der
in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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Figur 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Naßelektrofilter nach dem
Stand der Technik mit Niederschlagselektrodenwänden a, dazwischen in Reihen angeordneten
Sprühelektroden c und
darüber angeordneten Düsen b für das Einsprühen
der Flüssigkeit.
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Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Niederschlagselektrodenwand 1,
an der beidseitig auf etwa 1/3 und 2/3 der Höhe je eine horizontale Sammel- und
Verteileinrichtung in Form von Rinnen mit nach oben offenem Viertelkreisquerschnitt
angeordnet sind. Derartige Rinnen können stirnseitig geschlossen sein, so daß ihr
auBenliegender,freistehender Rand als Uberlaufkante für den angestauten Flüssigkeitsfilm
dienen kann. Die Rinnen können auch mit ihrer innenliegenden Kante intermittierend
an den NiederschlagsSektroden befestigt sein, so daß zwischen den Befestigungsstellen
Schlitze gebildet werden, durch die der Flüssigkeitsfilm für den Jeweils darunterliegenden
Bereich der Niederschlagselektrodenwand gleichmäßig verteilt wird.
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Nach einer anderen Ausführungsform gemäß Figur 3 besteht die Sammel-
und Verteileinrichtung aus im Querschnitt J-förmigen Rinnen 2a, die an der Niederschlagselektrodenwand
1 mittels Abstandhalter 3 derartig befestigt sind, daß ihr innerer, unterer Rand
in gleichbleibend geringem Abstand zur Niederschlagselektrodenwand 1 verläuft. Der
durch Pfeile angedeutete Flüssigkeitsfilm wird in den J-förmigen Rinnen gesammelt
und im Maß des zwischen den Rinnen 2a und der Niederschlagselektrodenwand 1 eingestellten
Abstandes für den darunterliegenden Bereich aus den Rinnen 2a abgegeben.
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Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform des Erfindungsgedankens,
wobei eine im wesentlichen U-förmige Rinne 4 flüssigkeitsdicht an der Niederschlagselektrodenwand
1 befestigt ist und außerdem außerhalb und unterhalb der Rinne 4 eine Leiteinrichtung
vorgesehen ist, deren innerer, unterer Rand wie bei der Ausführungsform gemäß Figur
3 in gleichbleibendem, geringen Abstand zur Niederschlagselektrodenwand 1 verläuft.
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Der in der Rinne 4 gesammelte Flüssigkeitsfilm tritt über die außenliegende
Ablaufkante dieser Rinne aus und wird durch die Leiteinrichtung auf eine,über die
Breite der iiederschlagselektrodenwand gleichbleibende, Dicke eingestellt.
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Bei der Ausführungsform gemäß Figur 5 ist die im Querschnitt im wesentlichen
U-förmige Rinne 7 flüssigkeitsdicht an der Niederschlagselektrodenwand 1 befestigt
und besitzt in ihrem unteren Bereich Längsschlitze 6, durch die der angestaute Flüssigkeitsfilm
aus der Rinne 7 austritt und sich gleichmäßig über den darunterliegenden Bereich
der Niederschlagselektrodenwand 1 verteilt.
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Weitere Ausführungsformen des Erfindungsgedankens sind möglich.
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Maßgebend ist, daß der ablaufende Flüssigkeitsfilm gesammelt, dadurch
abgebremst und angestaut wird, bevor er mit einer neuen, geringeren Anfangsgeschwindigkeit
über eine Ablaufkante oder andere Verteileinrichtungen für den in ElieA-richtung
folgenden Teil der Niederschlagselektrodenwand wieder abgegeben wird. Auf diese
Weise ist es theoretisch möglich, Filterwände von beliebiger Höhe zu bauen, ohne
daß die eingangs geschilderten Nachteile im Hinblick auf eine gleichmäßige Benetzung
der Wände auftreten. Die erfindungsgenähen Sammel- und Verteileinrichtungen werden
- wie in Figur 2 dargestellt - zweckmäßigerweise in gleichbleibenden Abständen angeordnet.
Mit einer Sammel- und Verteileinrichtung können unter sonst gleichbleibenden Bedingungen
doppelte Wandhöhen, mit zwei Sammel- und Verteileinrichtungen dreifache Wandhöhen
realisiert werden. Geht man davon aus, daß ohne die erlindungsgemäße Sammel- und
Verteileinrichtung die größtmögliche Wandhöhe bei 3 bis 4 m liegt, so lassen sich
nunmehr Filterhöhen von 6 bis 8 bzw. 9 bis 12 m Höhe ohne weiteres realisieren.
Auch größere Wandhöhen sind ausführbar, wenn weitere Sammel- und Verteileinrichtungen
gemäß der Erfindung
vorgesehen werden. Damit ist die mögliche
Bauhöhe von Naßelektrofiltern nicht mehr vom Fließverhalten des auf den Niederschlagselektrodenwänden
ablaufenden Flüssigkeitsfilms abhängig.
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