DE2913347A1

DE2913347A1 - Vorrichtung zum inberuehrungbringen und anschliessendem wiedertrennen von gasen und fluessigkeiten

Info

Publication number: DE2913347A1
Application number: DE19792913347
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl Ing Loquenz
Original assignee: Waagner Biro AG
Current assignee: Waagner Biro AG
Priority date: 1978-05-16
Filing date: 1979-04-03
Publication date: 1979-11-22
Also published as: ATA351078A; DE2913347C2; AT354987B

Description

Vorrichtung zum Inberührungbringen und anschließendem
Wiedertrennen von Gasen und Flüssigkeiten Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum inberührungbringen und anschließendem Wiedertrennen von Gasen und Flüssigkeiten, insbesondere Naßwäscher, Absorber oder Schadgasabscheideeinrichtung, in welcher die Flüssigkeit in eine Drallströmung des Gases eingebracht und in einer Flüssigkeitsabscheidezone wieder abgeschieden wird.
Es sind Absorptionseinrichtungen in Form von Naßwäschern bekannt, bei denen Flüssigkeitströpfchen in der Krümmung eines Gasstromes drucklos aufgegeben werden, wodurch dieselben infolge ihrer Trägheit über den Strömungsquerschnitt verteilt werden. Dieser beschriebenen Einrichtung ist ein Flüssigkeitsabscheider nachgeschaltet, in welchem die Flüssigkeitströpfchen nach Benetzung der Staubpartikel abgeschieden werden. Diese Einrichtung hat den Nachteil des relativ großen Einbauvolumens, wodurch Einbauschwierigkeiten entstehen.
Die vorliegende Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt, die Bauhöhe der genannten Einrichtung zu verringern, indem die Flüssigkeitsaufgabe zu Beginn einer Drallströmung erfolgt. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß normal zur Richtung des Gasstromes ein stationärer Schaufelkranz mit zumindest teilweise hohl ausgebildeten, gekrümmten Schaufeln, durch welche die Flüssigkeit über Öffnungen nahe der Eintrittsebene des Gasstromes in den Schaufelkranz mit dem Gasstrom in Berührung gebracht wird, und Rückführungsleitungen für die in der Flüssigkeitsabscheidezone abgeschiedene, dem Schaufelkranz wieder zuzuführende Flüssigkeit vorgesehen sind.
Insbesondere sind die Schaufeln des Schaufelkranzes zwecks Veräderung ihres Anstellwinkels drehbar gelagert und weisen eine Krümmung auf, die von der Flugbahn der Flüss igke it ströp fchen abweicht, sodaß dieselben infolge ihrer Trägheit in Richtung zur benachbarten Schaufel wandern und den Gasstrom durchdringen.
Vorzugsweise erfolgt die Flüssigkeitszufuhr in die hohlen Schaufeln des Schaufelkranzes jeweils über eine Drehachse, die unterhalb des Flüssigkeitsspiegels in einem Standbehälter angeordnet ist. Gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal ist oberhalb des Schaufelkranzes eine zylindrische Erweiterung des Kamines vorgesehen, die über einen Schlitz mit dem Kamin verbunden ist und welche über Rückführungsleitungen mit dem Schaufelkranz hydraulisch verbunden ist. Insbesondere sind die Rückführungsleitungen als außerhalb des gasführenden Kamins liegende Fallrohre ausgebildet.
Die Erfindung ist in den Figuren 1 bis 3 beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen Fig.1 den oberen Teil eines Abgaskamins, Fig.2 einen vergrößerten Schnitt aus Fig.1 und Fig.3 die Abwicklung eines Schnittes durch den Schaufelkranz.
In Fig.1 ist ein Kamin 5, insbesondere Abgaskamin, im Aufriß dargestellt, durch welchen ein Gasstrom 8 geführt ist, der an der Austrittsöffnung 6 in die freie Atmosphäre geleitet wird. Unterhalb der Austrittsöffnung sind zwei Abscheideeinrichtungen im Zuge des Kamines 5 dargestellt, welche im wesentlichen aus einem Schaufelkranz 1 und einer nachgeschalteten Flüssigkeitsabscheidezone 2 bestehen, die mit dem Schaufelkranz 1 über Rückführungsleitungen 3 für die abgeschiedene Flüssigkeit verbunden ist. Bei einer mehrstufigen Anordnung derartiger Abscheideeinrichtungen läßt sich- durch Verwendung unterschiedlicher Absorptionsflüssigkeiten die getrennte Auswaschung verschiedener Schadgasbestandteile erreichen, wodurch die Rückgewinnung verschiedener Chemikalien vereinfacht wird.
In Fig.2 ist ein Schnitt gemäß Schnittline II in Fig.1 im vergrößerten Maßstab dargestellt.Man erkennt vom Schaufelkranz 1 eine um einen Verdrängungskörper 10 angeordnete Leitschaufel 1a, die nahe ihrer Eintrittskante 11 Öffnungen 12 aufweist, durch welche die Flüssigkeit, wie z.B. Absorptionsflüssigkeit, in die Drallströmung des zu reinigenden Gases eingebracht wird. Die Flüssigkeitsaufgabe erfolgt durch den Druck, der durch die Höhe des Flüssigkeftsspiegels 13 oberhalb der Öffnungen 12 gegeben ist.
Dieser geringe Flüssigkeitsüberdruck bewirkt eine Tröpfchenbildung an den Öffnungen 12. Die gebildeten Tröpfchen werden durch den Gasstrom 8 abgerissen. Da die Gasströmung im Bereich der Öffnungen 12 infolge der Schaufelkrümmung eine gekrümmte Bahn aufweist, werden die abgerissenen Flüssigkeitströpfchen infolge ihrer Trägheit und auch der Fliehkraft in den benachbarten Stromfaden des Rohgasstromes abgetrennt, wodurch in der Folge eine Durchdringung des Querschnittes des Rohgasstromes durch das Flüssigkeitströpfchen in Richtung zur benachbarten Schaufel erfolgt. Durch den Schaufelkranz 1 wird somit eine Wirbeströmung im Kamin 5 erzeugt, wobei der Rohgasstrom 8 gemäß den Pfeilen abgelenkt wird. Durch diese Wirbelströmung werden infolge der Fliehkraft die Tröpfchen an die Wandung des Kamines 5 gedrückt und kommen in den Bereich der Abscheideeinrichtung bzw. Abscheidezone 2, die im wesentlichen aus einer Querschnittserweiterung besteht, in welche die Tröpfchen gemäß Pfeil 4 eingebracht und gesammelt werden. Die gesammelte Flüssigkeit strömt über die Rückführungsleitungen 3 zum Schaufelkranz 1 zurück, sodaß sie von neuem aufgegeben werden kann. Zu diesem Zweck ist ein ringförmiger Flüssigkeitsstandbehälter 9 vorgesehen, in welchen die Drehachsen der Hohlschaufeln 1a des Schaufelkranzes 1 reichen, durch welche die Flüssigkeitszufuhr zu den Öffnungen 12 erfolgt.
An der Innenseite ist die Drehachse 7 der Schaufeln 1a in einem Verdrängungskörper 10 gelagert, in welchem auch der Antrieb der Schaufelverdrehung angeordnet ist. Zu diesem Zweck ist das Ende der Drehachse 7 als Kegelrad angedeutet. Durch die Verdrängung der Drehachse 7 der Schaufeln des Schaufelkranzes 1 läßt sich die Vorrichtung an die jeweilige Durchsatzmenge anpassen, sodaß ein gleichmäßiger Absorptionswirkungsgrad ermöglicht und die Beschleunigung der Flüssigkeit gesichert wird. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung wird darin gesehen, daß diese Vorrichtung praktisch keiner Wartung bedarf und lediglich die Frischwasserzufuhr über ein Schwimmerventil geregelt werden muß. Da sich die Flüssigkeit mit Schadstoffen anreichert, erfolgt von Zeit zu Zeit ein kompletter Austausch derselben, der durch einfache Mittel zu erreichen ist.
In Fig.3 ist die Abwicklung eines Schnittes dargestellt, der längs eines Zylindermantels mit der Erzeugenden III durch den Schaufelkranz geführt ist, wobei die einzelnen Schaufeln um die Drehachsen 7,7',7" schwenkbar sind. Der Gasstrom ist durch die Pfeile 8 und die Tröpfchenbahn durch das Bezugszeichen 14 schematisch angegeben.
Man erkennt, daß durch eine Drehung der Schaufeln der Strömung querschnitt verändert werden kann.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Inberührungbringen und anschließendem Wiedertrennen von Gasen und Flüssigkeiten, insbesondere Naßwäscher, Absorber oder Schadgasabscheideeinrichtung, in welcher die Flüssigkeit in eine Drallströmung des Gases eingebracht und in einer Flüssigkeitsabscheidezone wieder abgeschieden wird, dadurch gekennzeichnet, daß normal zur Richtung des Gasstromes ein stationärer Schaufelkranz (1) mit zumindest teilweise hohl ausgebildeten, gekrümmten Schaufeln (ja), durch welche die Flüssigkeit über Öffnungen (12) nahe der Eintrittsebene des Gasstromes in den Schaufelkranz (1) mit dem Gasstrom in Berührung gebracht wird, und Rückführungsleitungen (3) für die in der Flüssigkeitsabscheidezone (2) abgeschiedene, dem Schaufelkranz (1) wieder zuzuführende Flüssigkeit vorgesehen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (1a) des Schaufelkranzes (1) zwecks Veränderung ihres Anstellwinkels drehbar gelagert sind und eine Krümmung aufweisen, die von der Flugbahn der Flüssigkeitströpfchen abweicht, sodaß dieselben infolge ihrer Trägheit in Richtung zur benachbarten Schaufel wandern und den Gasstrom (8) durchdringen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitszufuhr in die hohlen Schaufeln (ia) des Schaufelkranzes (1) jeweils über eine Drehachse (7) erfolgt, die unterhalb des Flüssigkeitsspiegels in einem Standbehälter (9) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Schaufelkranzes (1) eine zylindrische Erweiterung des Kamines (5) vorgesehen ist, die über einen Schlitz mit dem Kamin (5) verbunden ist und welche über Rückführungsleitungen (3) mit dem Schaufkranz hydraulisch verbunden ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführungsleitungen (3) als außerhalb des das Gas führenden Kamins (5) liegende Fallrohre ausgebildet sind, durch welche die in der Fliissigkeitsabscheidezone (2) abgeschiedene Flüssigkeit in Richtung der Schwerkraft zur Eintrittsseite des Schaufelkranzes (1) über den Flüssigkeitsstandbehälter (9) geleitet wird.
6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Kamin (5) in der Nähe der Austrittsöffnung (6) angeordnet ist und durch eine gesteuerte, insbesondere schwimmergesteuerte, Zufuhr von frischer Flüssigkeit versorgungsmäßig angeschlossen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schaufelkränze (1) mit anschließenden Abscheidezonen (2) im Kamin (5) übereinander angeordnet sind und als Absorber mit insbesondere unterschiedlichen Absorptionsflüssigkeiten beaufschlagt werden.