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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Naßreini-
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gung von Feinstaub und/oder rauchbeladenen Schinutzgasen.
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In der Gasreinigungs-Technologie finden Trocken- und Naßreinigungsverfahren
Anwendung. Bei den #aßreinigungsverfahren ist es das Ziel, Wasser in eine möglichst
feine Tröpfohen-Verteilung zu überführen, damit eine adhäsive Aufladung der Wassertröpfchen
mit den Partikeln der festen Schwebstoffe des zu reinigenden Gases stattfindet.
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Hierzu ist eine Reihe von Einrichtungen und Verfahren bekannt geworden.
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Von diesen sind Trockenabscheideverfahren (DE-PS 325 753, DE-OS 1
407 993, 2 249 565, 2 500 987, 2 553 856)
hier nicht von Interesse,
da es sich bei diesen Abscheideverfahren ausschließlich darum handelt, die mit Tröpfchen
oder Feststoffen beladen Gase mit möglichst hoher Geschwindigkeit in eine bestimmte,
durch verschiedene Einbauten vorgegebene Bahn zu lenken, auf der der Abscheidevorgang
stattfindet.
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Bekannt sind aber auch schon Verfahren und Vorrichtungen, die auf
ein Zwischenmedium (Waschflüssigkeit) zurückgreifen, um den Abscheidevorgang zu
intensivieren. So gibt es eine Naßreinigungsvorrichtung für Feinstaub enthaltende
Gase (DE-AS 20 61 944), bei der die Schmutzgase über ein Venturirohr beschleunigt
werden und Tröpfchen einer Waschflüssigkeit mitreißen, so daß hierdurch ein Gasreinigungsvorgang
zustande kommt.
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Ebenfalls über eine Venturi-Strömungsführung arbeitet eine bekannte
hingspaltwaschvorrichtung (DE-AS 2 410 591), bei der ein Ringspalt von außen geöffnet
und geschlossen werden kann. Bei einem anderen bekannten Verfahren (DE-OS 24 34
665), wird eine Waschflüssigkeit mittels einer Sprühdüse in einen Mischraum eingegeben,
in den auch das Schmutzgas eingeblasen wird. Die eigentliche Reinigung soll durch
eine Umlenkung um 1800 stattfinden, wobei die mit Staubteilchen aufgeladenen Flassigkeitströpfchen
dieser Wege wendung nicht fugen können und sich in einem Tropfenabscheideraum auffangen
lassen.
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Die aufgezeigten Vorrichtungen und Verfahren gehen ausschließlich
von einer vorhandenen Eigenbewegung und Strömung des Schmutzgases aus. Die Feinverteilung
der Waschflüssigkeit kommt durch Druckdifferenzen infolge Düsenwirkung zustande
(Injektorwirkung, Venturirohr, Einspritzdüse). Die bei Abscheidern gdärchtete Schlierenbildung,
d.h. Bildung von geringbeschleunigten Toträumen, ist bei diesen genannten Verfahren
und Vorrichtungen nicht mit Sicherheit zu vermeiden, da keine
Zwangsführung
und Beschleunigung der Schmutzgase innerhalb der Vorrichtung stattfindet. Außerdem
ist eine gleichmäßige Feinverteilung der Waschflüssigkeitströpfchen nicht sichergestellt.
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Bekanntlich wächst die Reinigungsintensität einer Waschflüssigkeit
in Abscheidern mit zunehmender Gesamtoberfläche der fein verteilten Waschmittelflüsslgkeit.
Nur dieser Betrag der pro Zeiteinheit aktiven Gesamtoberfläche ist es, der zu einer
maximalen Reinigungsleistung führt.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die im aeinigungsvorgang
pro Zeiteinheit aktive Gesamtoberfläche zu maximieren und gleichzeitig eine Zwangsbeschleunigung
der Schmutzgase vorzunehmen, die von außerhalb gegebenen Strömungsgeschwindigkeiten
unabhängig ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine einrichtung vorgeschlagen, die
aus einer zylindrischen, mit hoher Drehzahl umlaufenden liotor besteht, in den durch
ein Zentralloch von oben her das zchmutzgas zusammen n i t einem #Iaschflüssigkeitsstrom
eingeleitet wird, der durch geeignete Mabnahmen auch schon zuvor einer Feinverteilung
unterworfen werden kann. Beim Lintritt in die genannte zentrische Öffnung des @otors
in richtung der Zylinderachse findet eine plötzliche liadialbeschleunigung (also
eine plötzliche Umlenkung von 900) von Schutzgas und Waschflüssigkeit statt, so
daß hierdurch eine Feinstverteilung der Waschflüssigkeit stattfindet. Die plötzliche
Beschleunigung beider Materialstrome kommt durch eine ltadialrad-Ventilatorausbildung
innerhalb des zylindrischen rotors zustande. Hiermit verbunden ist eine radiale
Ausweitung des Mischraumes, in welchem die Beladung der feinstverteilten Waschflüssigkeitströpfchen
mit Fest- und Flüssigstoff-Schwebeanteilen des Schmutzgases stattfindet. Der genannte
erfindungsgemäße autor ist weiterhin
so ausgebildet, daß seine außere
Peripherie durch keilförmibe Lamellen gebildet ist, die außen gegebenenfalls von
einem Loch-oder Schlitzblech umgeben ist, durch das das Gas und die Waschflüssigkeitströpfohen
geradlinig hindurchgeführt werden, nachdem sie zuvor durch die Radialrad-Schaufeln
umgelenkt worden waren.
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Nach dem Austritt aus den genannten, erfindungsgemäßen achsparallelen
lamellen werden die beladenen Waschflüssigkeitströpfchen gegen eine Prallwand geschleudert,
wobei der Gasstrom, um 90° umgelenkt, an der Prallwand entlang entweicht.
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Diese erfindungsgemäße Prallwand besteht vorzugsweise aus einem Material
mit hoher Oberfläche wie beispielsweise Drahtwolle, Kunststoff-Schaummaterial oder
dergleichen. Im Bereich der erfindungsgemäßen Prallwand werden die beladenen Waschflüssigkeitströpfchen
zumindest nahezu auf die Geschwindigkeit Null abgebremst und können sich dort agglomerieren
und beispielsweisq durch Schwerkraft nach unten ablaufen und dort gesammelt werden.1
Die Vorteile dieser Einrichtung sind darin zu sehen, daß eine äußert innige Durchmischung
des ~#Iaschflüssigkeits- und des Schmutzgasstroms erreicht wird. Diese Durchmischung
findet während einer starken Beschleunigungsphase statt. Gleichzeitig wird eiue
Feinstverteilung der Waschflüssigkeit erreicht. IIinzu kommt, daß die Einrichtung
einen eigenen Strömungsantrieb darstellt, was für viele Rauch- und Schmutsabführungen
sehr von Vorteil ist Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß aufgrund der keilförmigen
Lamellen die sich negativ auswirkende Schlierenbildung in anderen Abscheidevorrichtungen
vermieden wird.
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Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale ergeben sich
aus
der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen, auf die bezügljch der Offenbarung
aller nicht näher erläuterter Merkmale ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen Fig.
1 einen Schnitt durch eine Ausführungsform, Fig. 2 eine Draufsicht mit sichtbar
gemachten Einbauten des Aggregats, Fig. 3 und 4 in einer Fig. 1 ähnlichen Ansicht
schematisch den Wegeverlauf des Gases (Fig. 3) und der Waschflüssigkeit (Fig. 4)
im Aggregat, und Fig. 5 in Draufsicht eine Einzelheit der Trommelwand.
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In einem Gehäuse 1 ist der wesentliche Teil der Vorrichtung untergebracht.
Ein trommelförmiger Rotor 2 befindet sich in hoher Drehgeschwindigkeit, wobei die
Drehrichtung gleichgültig ist. Dieser Rotor 2 besteht aus einer unteren Kreisscheibe
3, einer oberen Kreisscheibe 4, die mit einem ZentrallocWversehen ist; zwischen
den beiden Kreisscheiben angeordneten Radialschaufeln 5 geeigneter Anzahl und aerodynamischer
Wirkung (vorwärts oder rückwärts gekrümmt), und einem Trommelmantel 6 in Form eines
Blechs, das mit einer großen Anzahl Löchern oder Schlitzen versehen ist. Dieser
Trommelmantel kann auch gemäß Fig. 5 in der Weise ausgebildet sein, daß die Durchlässe
sich radial von innen nach außen keilförmig verengen, so daß den ausströmenden Gasen
scharfe Schneiden entgegenstehen. Hierdurch wird erreicht, daß es im Bereich des
Trommelmantels 6 nicht zu Feststoffabsetzungen und Verkurstungen kommt.
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Ein Gaseinlaßrohr 7 führt die Schmutzgase unmittelbar über die Zentralöffnung
des rotors, also das Zentralloch der oberen Kreisscheibe 4. In den Gasstrom hinein
spritzt ein Einlaßrohr 8, das auch als Sprühdüse ausgebildet sein kann, die Waschflüssigkeit,
die in ihrer Menge in geeigneter Weise reguliert werden kann.
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Eine Prallwand 9 ist ringförmig um den Rotor herumgeführt und in
dem Gehäuse 1 unbeweglich befestigt. Diese Prallwand besteht nach Möglichkeit aus
einem porösen Material mit hoher Oberfläche.
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Der gemäß Fig. 3 senkrecht nach oben abgelenkte Gasstrom sammelt
sich in dem Gas-Auslaßrohr 10. Der Rotor ist über eine Achse mit einem Antriebsmotor
11 verbunden.
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Die mit Schwebestoffen des Schmutzgases beladene Waschflüssigkeit,
die einen Wegeverlauf gemäß Fig. 4 nimmt, sammelt sich, nachdem sie in der Prallwand
9 aus hoher Geschwindigkeit abgebremst worden ist, im unteren Teil des Gehäuses
1 und wird über dem Auslaß 12 ausgetragen.
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Die beladene Waschflüssigkeit kann hiernach in ein unterhalb der
bisher beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung angebrachtes Gehäuse eingebracht
werden, wo sie über eine Filterzentrifuge, die von dem gleichen Motor 11 angetrieben
wird, gereinigt werden kann und gegebenenfalls erneut über den Einlaß 8 dem bereits
bekannten Prozeß zugeführt wird.
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Die Filterzentrifuge, die erfindungsgemäß mit der bisher beschriebenen
Vorrichtung eine Baueinheit bilden kann, ist nicht in den Figuren dargestellt. Es
soll noch erwähnt werden,
daß in den Rotor noch weitere Kreisscheiben
ähnlich 4 zur besseren Stabilisierung sowohl des Rotors selbst wie auch der Strömungsrichtung
eingebaut sein können.