DE2831724B1

DE2831724B1 - Static gas washer

Info

Publication number: DE2831724B1
Application number: DE19782831724
Authority: DE
Inventors: Johannes Dipl-Phys Dr S Luethi; Georg Dipl-Ing Ziegler
Original assignee: Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1978-07-14
Filing date: 1978-07-19
Publication date: 1980-01-31
Also published as: CH629972A5; DE2831724C2

Abstract

The static scrubber and/or cooler for gases, having a low pressure drop and improved scrubbing effect, has two concentric cylindrical casings (1, 10), between which the gas stream flows downwards; at the bottom edge of the cylindrical casing (10) the gases are deflected to the surface of a scrubbing liquid (7), a circular flow component being imposed on the gases by semi-tangential baffles (9) arranged on the cylinder edge, which circular flow component effects a demisting on the internal wall of the internal cylindrical casing (10). <IMAGE>

Description

Ein weiterer Vorteil des neuen Wäschers besteht darin, daß keine Gefahr der Verstopfung gegeben ist, da weder gas- noch flüssigkeitsseitig dafür anfällige Teile vorhanden sind. Eine verstärkte Verwendung findet der neue Wäscher als Vorwäscher für mit feinen Stäuben belastete Gase; in ihm werden dabei sowohl der größte Teil der Schadstoffe zurückgehalten, als auch die Gase gegebenenfalls soweit abgekühlt, daß ein nachfolgender, im allgemeinen komplizierterer und störanfälligerer Feinwäscher gewichtsmäßig nur mit einem Bruchteil der Schadstoffe belastet und nur von auf eine für ihn unschädliches Temperaturniveau-abgekühlten Gasen beau'fschlagt wird. Another advantage of the new washer is that none There is a risk of constipation neither gas nor liquid side there are susceptible parts. The new one is being used more and more Scrubbers as pre-scrubbers for gases contaminated with fine dusts; be in it both the majority of the pollutants retained and the gases, if applicable cooled to the extent that a subsequent, generally more complicated and more prone to failure Fine scrubbers only burdened with a fraction of the pollutants in terms of weight and only by gases cooled down to a temperature level which is harmless to him will.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert F i g. 1 zeigt schematisch in einem Längsschnitt eine erste Ausführungsform des neuen Wäschers; F i g. 2 ist ein Schnitt Il-ll von Fig. 1; F i g. 3 und 4 schließHch geben in gleicher Darstellung wie F i g. 1 zwei Varianten der ersten Ausführungsform wieder. In the following the invention is illustrated by means of exemplary embodiments explained in more detail in connection with the drawing F i g. 1 shows schematically in a longitudinal section of a first embodiment of the new washer; F i g. 2 is a Section II-II of FIG. 1; F i g. 3 and 4 finally give the same representation like F i g. 1 shows two variants of the first embodiment.

Den äußeren Mantel des neuen Wäschers, der aus Metall, das gegebenenfalls mit einer korrosionshindernden Schicht beschichtet sein kann, Mauerwerk oder Kunststoff gefertigt ist, bildet ein vertikal aufgestelltes Gefäß 1 (F i g. 1); dieses hat einen tangential in einen Ringraum 2 einmündenden Gaseintritt 3, der in einem Flansch 4 für den Anschluß einer nicht dargestellten Zuführleitung für die Gase endet Der zylindrische Mantel des Gefäßes 1 steht auf einem trichterförmigen Boden 5, an dessen tiefstem Punkt ein Ablaßstutzen 6 für die Waschflüssigkeit 7 angeordnet ist. Die Öffnung des Stutzens 6 ist überbrückt durch eine stegartige Schikane 8, die dazu dient, den infolge der erfindungsgemäß angeordneten Leitelemente 9 entstehenden Wirbel der Flüssigkeit vor dieser Öffnung zu brechen. Wird die Schikane 8 als haubenartige Abdeckung, beispielsweise kegelförmig, ausgebildet, so erfolgt im von der Abdeckung abgeschirmten Bereich bereits eine Grobsedimentation der Feststoff-Verunreinigungen. The outer jacket of the new scrubber, the one made of metal, that if applicable Can be coated with a corrosion-inhibiting layer, masonry or plastic is manufactured, forms a vertically positioned vessel 1 (FIG. 1); this has a gas inlet 3 which opens tangentially into an annular space 2 and which is in a flange 4 for the connection of a supply line, not shown, for the gases ends cylindrical jacket of the vessel 1 stands on a funnel-shaped bottom 5, at which At the lowest point, a drain port 6 for the washing liquid 7 is arranged. the Opening of the nozzle 6 is bridged by a web-like chicane 8, which is to serves, which arise as a result of the guide elements 9 arranged according to the invention Vortex the fluid in front of this opening to break. Is the chicane 8 as a hood-like Cover, for example conical, formed, then takes place in the cover screened area already shows a coarse sedimentation of the solid impurities.

Im Gefäß list konzentrisch ein Zylindereinsatz 10 vorhanden, der den Ringraum 2 von dem Innenraum 11 trennt; den Raum.l 1 verbindet ein zentral angeordneter Gasaustritt 12 mit einer ebenfalls nicht dargestellten Wegführleitung für die Gase, die an einen Flansch t3 angeschlossen wird. In the vessel list concentrically a cylinder insert 10 is present, the separates the annular space 2 from the interior 11; den Raum.l 1 connects a centrally located Gas outlet 12 with a lead-away line, also not shown, for the gases, which is connected to a flange t3.

Erfindungsgemäß sind am unteren Rand des Einsatzes 10 die Leitelemente 9 angeordnet; sie sind in Zapfen 14 gehalten, die zum einen in einem Ringflansch 15 am unteren Ende des Einsatzes 10 und zum anderen in einer am Boden 5 befestigten Abstützung 16 gelagert sind. According to the invention, the guide elements are on the lower edge of the insert 10 9 arranged; they are held in pins 14, on the one hand in an annular flange 15 attached to the lower end of the insert 10 and on the other hand in a on the bottom 5 Support 16 are stored.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 und 2 sind die Leitelemente 9 in ihrer Winkelstellung verstellbar ausgebildet, um zum einen den in dem Wäscher erzeugten Druckabfall - beispielsweise bei variierenden Gasmengen - und zum anderen den Grad der Tropfenabscheidung im Innenraum 11 verändern zu können. Eine Öffnung der Schaufeln in Richtung auf ihre radiale Stellung erniedrigt dabei den Druckabfall und verringert gleichzeitig die Tropfenabscheidung und umgekehrt. In the embodiment according to FIG. 1 and 2 are the guiding elements 9 designed to be adjustable in their angular position, on the one hand in the washer generated pressure drop - for example with varying amounts of gas - and on the other hand to be able to change the degree of droplet separation in the interior 11. An opening the blades in the direction of their radial position reduces the pressure drop and at the same time reduces droplet separation and vice versa.

Die Verstellung der Leitelemente 9 erfolgt mit Hilfe eines drehbaren Verstellringes 17, mit dem die Elemente 9 über in schlitzförmigen Löchern gelagerten Drehzapfen 18 verbunden sind. Die Drehung des Rings 17 wird mit llilfe einer Zahnstange 19, in die eine Schnecke 20 eingreift, verwirklicht; die Schnecke 20 ihrerseits wird durch ein llandrad 21 über eine nach außen führende in einer rohrf':)rinigen Durchführung 22 abgedichtete Stange 23 betätigt. The adjustment of the guide elements 9 takes place with the help of a rotatable Adjusting ring 17 with which the elements 9 are mounted in slot-shaped holes Trunnions 18 are connected. The rotation of the ring 17 is made with the aid of a rack 19, in which a screw 20 engages, realized; the screw 20 in turn is rinigen by a land wheel 21 over a pipe leading to the outside ':) Implementation 22 sealed Rod 23 actuated.

Im Ruhezustand tauchen die Elemente 9 in der Darstellung zu etwa 2/3 in die Waschflüssigkeit 7, die beispielsweise Wasser ist, ein; die Flüssigkeit, kann durch eine nicht dargestellte Speiseleitung eingespeist werden Es ist jedoch auch möglich, die Flüssigkeitsmenge im Gefäß t zu verändern, um den Druckabfall zu variieren und dabei beispielsweise den Spiegel der Flüssigkeit 7 bis zu einem Eintauchen des Einsatzes 11 zu heben. In the idle state, the elements 9 appear roughly in the illustration 2/3 into the washing liquid 7, which is, for example, water; the liquid, can be fed through a feed line (not shown) However, it is also possible to change the amount of liquid in the vessel t in order to reduce the pressure drop to vary and thereby, for example, the level of the liquid 7 up to one Immersion of the insert 11 to lift.

Diese Art der Regulierung, die relativ träge ist, eignet sich besonders für Wäscher der konstruktiv einfachsten Art - beispielsweise aus Mauerwerk -, bei denen weder verstellbare Leitelemente 9 noch eine der nachfolgend beschriebenen Möglichkeiten des Hebens und Senkens des Einsatzes 10 gegeben sind, sondern die Anordnung der einzelnen Elemente zueinander unveränderbar fixiert ist. This type of regulation, which is relatively sluggish, is particularly suitable for scrubbers of the simplest construction type - for example made of masonry - at which neither adjustable guide elements 9 nor one of those described below Possibilities of raising and lowering the insert 10 are given, but the Arrangement of the individual elements is fixed to one another invariably.

Bei dem Wäscher nach F i g. 3 erfolgt eine Regelung des Druckabfalls durch Heben und Senken des Einsatzes 10. Als Stellelemente dienen dafür hydraulische Servomotoren 25, die über durch den Deckel des Gefäßes 1 geführte und dort abgedichtete Stangen 26 am Einsatz 110 angreifen; dieser ist dabei in seinem oberen Bereich zweigeteilt, wobei der untere Teil 10a auf einem am Deckel des Gefäßes 1 festen oberen Teil 10b geringeren Durchmessers gleitend verschiebbar ist Die Verstellung der Servomotoren 25 erfolgt in Abhängigkeit eines über eine Signalleitung 27 zugeführten Stellsignals; dieses ist das Ausgangssignal eines Reglers 28, dessen Eingangssignale über Signalleitungen 29 und 30 von Druckfühlern 31 und 32 in den Räumen 2 und 11 gegeben werden. Im Regler 28 wird dabei das Differenzsignal aus den beiden Eingangssignalen gebildet und mit einem Sollwert verglichen; bei Abweichungen von diesem Sollwert gibt der Regler ein Stellsignal auf die Servomotoren 25. Falls erforderlich, ist am Regler 28 eine Verstellung für den Sollwert der Druckdifferenz möglich. In the washer according to FIG. 3 there is a regulation of the pressure drop by raising and lowering the insert 10. Hydraulic actuators are used for this Servomotors 25, which are passed through the lid of the vessel 1 and sealed there Engage rods 26 on insert 110; this is divided into two in its upper area, the lower part 10a on an upper part 10b fixed to the lid of the vessel 1 The adjustment of the servomotors can be slid with a smaller diameter 25 takes place as a function of an actuating signal supplied via a signal line 27; this is the output signal of a controller 28, its input signals via signal lines 29 and 30 are given by pressure sensors 31 and 32 in rooms 2 and 11. In the controller 28 the difference signal is formed from the two input signals and with compared to a target value; if there are deviations from this setpoint, the controller gives a control signal to the servomotors 25. If necessary, a Adjustment for the setpoint of the pressure difference possible.

Selbstverständlich kann bei diesem Wäscher die im Beispiel 1 gezeigte Verstellbarkeit der Leitelemente entfallen; diese werden allenfalls zur Erreichung eines bestimmten Grades der Tropfenabscheidung anfangs in einem vorgegebenen Winkel zu dem Umfang des Einsatzes t0 eingestellt. Of course, the one shown in Example 1 can be used with this washer Adjustability of the guide elements is no longer necessary; at best, these become attainable a certain degree of droplet separation initially at a given angle adjusted to the scope of the stake t0.

Eine Möglichkeit für eine selbsttätige Konstanthaltung des Druckabfalls gibt Fig. 4 wieder. Auch bei diesem Wäscher sind die Leitelemente 9 fest eingestellt Der Einsatz t0 ist wiederum zweigeteilt, wobei der untere Teil lüa über eine elastische Membran 35 am Mantel des Gefäßes 1 gehalten ist; zusätzlich hat diese Aufhängung Dämpfungselemente 36 zur Dämpfung der Membranschwingungen. Die Elemente 36 bestehen aus mit Drosselöffnungen 37 versehenen Hydraulikkolben 38, die in Flüssigkeit gefüllten Zylindern angeordnet sind. Die die Kolben 38 mit dem Einsatzteil 10a verbindenden Kolbenstangen 40 tragen offene Schalen 4t, in denen Schüttgut 42, beispielsweise Sand, gelagert werden kann. Durch Veränderung der Schüttgutmenge ist es möglich, das Gewicht des beweglichen Einsatzteiles 10a zu verändern und auf diese Weise den Solldruckabfall, der durch die Membran 35 konstant gehalten wird, zu variieren. A possibility for an automatic maintenance of the pressure drop shows Fig. 4 again. The guide elements 9 are also permanently set in this washer The insert t0 is again divided into two parts, with the lower part lüa having an elastic one Membrane 35 is held on the jacket of the vessel 1; additionally has this suspension Damping elements 36 for damping the membrane vibrations. The elements 36 are made from hydraulic pistons 38 provided with throttle openings 37, which are filled in liquid Cylinders are arranged. The connecting the pistons 38 to the insert part 10a Piston rods 40 carry open shells 4t in which bulk material 42, for example Sand, can be stored. By changing the quantity of bulk goods, it is possible to change the weight of the movable insert part 10a and in this way the Setpoint pressure drop, which is kept constant by the membrane 35, to vary.

Während die Unterseite der Membran 35 vom Druck im Ringraum 2 beaufschlagt ist, lastet auf ihrer Oberseite lediglich der geringere Druck des Innenraums II, der durch Öffnungen 43 im Einsatzteil 10b auf die Oberseite der Membran 35 übertragen wird. While the underside of the membrane 35 is acted upon by the pressure in the annular space 2 is, only the lower pressure of the interior II weighs on its upper side, which is transmitted through openings 43 in the insert part 10b to the top of the membrane 35 will.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt; wie mehrfach erwähnt, ist es ebenfalls möglich, im einfachsten Fall den neuen Wäscher sowohl mit in ihrer Winkelstellung fixierten Leitelementen 9 als auch mit einem in der Hohe unveränderbaren Einsatz 10 auszubilden. Weiterhin kann bei allen Ausführungsbeispielen des neuen Wäschers im Raum 2 in bekannter Weise ein elektrisches Feld vorgesehen sein, das die zu reinigenden Gase durchsetzen, wobei die Verunreinigungen zum Teil aufgeladen werden; dadurch kann ihre Abscheidung beim anschließenden Durchströmen der Waschflüssigkeit verbessert werden. Of course, the invention is not based on that shown Embodiments limited; as mentioned several times, it is also possible in the simplest case the new washer with both fixed in their angular position Form guide elements 9 as well as with an insert 10 that cannot be changed in height. Furthermore, in all embodiments of the new scrubber in space 2 in known Way an electric field can be provided, which penetrate the gases to be cleaned, whereby the impurities are partially charged; this allows their deposition can be improved when the washing liquid subsequently flows through.

Zusammenfassung Statischer Gaswäscher mit geringem Druckabfall und verbessertem Wascheffekt, bestehend aus zwei konzentrischen Zylindermänteln, zwischen denen der Gasstrom abwärts strömt; am unteren Rand des Zylinders werden die Gase auf der Oberfläche einer Waschflüssigkeit umgelenkt, wobei ihnen durch am Zylinderrand angeordnete halbtangentiale Leitelemente eine zirkulare Strömungskomponente aufgezwungen wird, die eine Tropfenabscheidung am Innenhohlraum des inneren Zylinders bewirkt. Summary Static scrubber with low pressure drop and improved washing effect, consisting of two concentric cylinder jackets, between which the gas stream flows downwards; at the bottom of the cylinder are the gases deflected on the surface of a washing liquid, taking them through at the edge of the cylinder arranged semi-tangential guide elements imposed a circular flow component which causes droplet separation on the inner cavity of the inner cylinder.

Claims

Claims: 1. Static scrubber and / or cooler for gases for Washing out of suspended matter and gas fractions contained in the gases and / or for cooling the gases, consisting of a partially filled with liquid cylindrical vessel with one or more gas inlets and also from one, Concentrically arranged in the vessel, hollow insert, the lower edge of which is at least up to close to the stationary liquid level, and its interior with is connected to a gas outlet, thereby g e k-en n z-e ich.-ne t that the lower edge of the insert (10; 10a) a ring of swirl-generating guide elements. (# for the gas flow, which is at least partially in the static liquid (7) immerse.

2. Washer according to claim 1, characterized by dadurc # h marked that the inclination the guide elements (9) is adjustable.

3. Washer according to claim 1, characterized in that the distance the lower edge of the insert (10, 10a) to the level of the liquid at rest (7) is changeable.

The invention relates to a static washer and / or cooler for Gases according to the preamble of claim 1. A scrubber of the type mentioned is for example shown in Fig. 14 of the article "Wet Scrubbers, a special report" published in the journal "Pollution Engineering" May 1974, pp. 33-43, appeared.

In the known arrangement, the gas enters an upwardly closed one outer annulus between the vessel and the insert and flows out in direct current Nozzles distributed over the circumference of inflowing washing liquid in this space below; after.

Flow through a narrowed area that closes off the annular space at the bottom The ring nozzle is then the gas with the entrainment of washing liquid on the surface this liquid is deflected and the drop-laden gas stream flows in the insert up. Its interior is at the top by a ring of swirl vanes terminated in a narrowed flow path in which the gas accelerates and passes through the blades are placed in a circulating flow; this causes a separation the entrained washing liquid, which is collected and via the mentioned nozzles in the annulus is returned. The gas to be washed or cooled comes here practically only when redirecting to the liquid level in intimate contact with the liquid; the washing or cooling effect is therefore relatively small.

Furthermore, the double result in considerable narrowing of the flow path a significant pressure drop for the gases. In addition, the mentioned nozzles clog.

Compared to this known construction, there is that of the invention The underlying task is therefore to improve the washing effect, the pressure loss in the scrubber and reduce all its parts as simple a geometric as possible To give shape to its manufacture from ceramic material, d. H.

its structure as masonry, for example enable the construction from corrosion-resistant masonry is advisable, for example, if the washing liquid becomes strong, -corrosive by the 'impurities removed from the gases, and the Gases have a high temperature that does not allow the use of plastics. This object is achieved with the features mentioned in claim 1.

In the construction according to the invention, the gases are separated from liquids causing swirl flow as soon as it enters the interior of the insert - and not only imposed upon leaving this ~; the gas permeates the scrubbing liquid therefore several times, whereby the washing effect favoring, different in size and direction There are flow velocities between gas and liquid. A first As in the case of the known scrubber, contact occurs when the liquid is deflected; since the liquid is already separated in the interior of the insert, flows it downwards on the inner wall of the same and forms a film-like one at its lower edge Curtain through which the gases are washed or cooled a second time.

The droplets entrained during the deflection finally form in their entirety in the interior of the insert a hyperboloid or double cone-like Liquid body through which the gas particles flow on their way to the gas outlet which means they come into contact with the liquid a third time. To this In this way, there is a multiple washing effect.

Because the relatively strong narrowing of the gas flow in the swirl blades Ain the end of the 'use omitted, the pressure drop in the new scrubber is low.

Finally, the simple shape of the insert allows it to be manufactured for example as masonry, with the guide elements as a masonry support of a can also be used for brickwork. But it goes without saying possible, the scrubber made of metal or possibly fiber-reinforced plastic to manufacture.

The guide elements can be flat or curved; level Elements form, for example, angles with the tangent to the jacket of the insert between 20 "-70". These can be both positive and negative. With smaller ones At angles, the throughput is too low or the pressure drop too great, while larger ones Angle towards a radial position generated by these elements The twist and thus the separation of the droplets in the interior of the insert are decisive worsen. Even with curved elements, the flow is off The elements are therefore always directed in such a way that one is sufficient for the separation of droplets Twist is created.

In order to achieve a constant effect with changing gas throughputs achieve, it is advantageous to keep the pressure drop as constant as possible; Therefore offers itself in a simple way - for example by lifting and lowering the cylinder insert and / or the water level - a change in the distance between the lower one Edge of the insert and the level of the liquid at rest. The constancy of the The pressure drop can be achieved automatically, for example, when the insert is suspended vertically adjustable in the vessel via a pressure-elastic membrane. Another possibility for changing the pressure drop is through adjustment of the guide elements within the specified angular range.