DE2925321A1

DE2925321A1 - Gaswaescher sowie verfahren fuer den betrieb eines solchen gaswaeschers

Info

Publication number: DE2925321A1
Application number: DE19792925321
Authority: DE
Inventors: Bastiaan Pieter Eversdijk; Gerrit George Kamphuis
Original assignee: Stork Friesland BV
Current assignee: Stork Friesland BV
Priority date: 1978-06-23
Filing date: 1979-06-22
Publication date: 1980-01-10
Also published as: NL7806795A; DE2925321C2; GB2024663A; FR2429036A1; CA1125672A; FR2429036B1; GB2024663B; NZ190800A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen mitgerissener (pulverförmiger) Partikel aus einem. Gasstrom, die hauptsächlich ein zylindrisches Gehäuse umfaßt, mit einem ersten Teil, der mit einer tangential gerichteten Zufuhr für den Gasstrom, Mitteln zum Anfeuchten der Innenwand des Gehäuses, welche Mittel in einer kreisförmigen Zone, die quer auf der Herzlinie des Gehäuses steht, angeordnet sind, und Mitteln zum Ablassen dieser Flüssigkeit, versehen ist, wobei das Gehäuse weiter mit einem sich innerhalb des Gehäuses erstreckenden Abflußrohr, das außerhalb des Gehäuses . ausmündet, derart versehen ist/daß der zu säubernde Gasstrom eine axiale Strecke innerhalb des Gehäuses durchfließt.

Ein derartiger Gaswäscher einer besonderen Ausbildung ist bekannt aus US-Patent 2 696 275, wobei der Gasstrom über einen stillstehenden Schaufelkrana in eine Anzahl Zyklone eingeführt wird, um demnächst entlang der befeuchtenden Innenwand zu streichen, wonach der gewaschene Gasstrom aufwärts durch das Abflußrohr entfernt wird.

Ein Problem bei derartigen Gaswäschern besteht daring*, daß einzelne Wandteile im Gehäuse zufolge örtlicher Turbulenz dann und wann befeuchtet werden, so daß sich da an Ort und Stelle ein niederschlag oder Anwuchs der anwesenden Teilchen oder der aufgelösten Stoffe ergeben kann. Diese Anwüschse können Verunreinigung oder Bakterienanwuchs verursachen, wodurch der sanitäre Charakter des Gaswäschers verloren geht. Das Auftreten dieser Probleme wird insbesondere durch den im Gehäuse wirbelnden Gasstrom gefördert.

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ORIGINAL INSPECTED

Die Erfindung "bezweckt die Beschaffung eines Gaswäschers, der die o"ben genannten Nachteile nicht besitzt und deshalb in sanitärer Hinsicht hohen Anforderungen gerecht werden kann. Dieser Zweck wird gemäß der ^Erfindung erreicht, indem die Mittel zur Berieselung aus einer kreisförmigen Rinne gebildet werden, welche Kinne über eine große Anzahl Durchlässe auf einen sich allmählich erweiternden Teil des Gehäuses ausläuft, innerhalb welchem zweiten Teil das zentrale Abflußrohr sich erstreckt»

Zum Erhalten einer wenigst möglich turbulenten Strömung; des Gasstroms ist es günstig, wenn der Übergang vom ersten nach dem zweiten Teil des Gehäuses so fließend ver« läuft, daß der Gasstrom keine Neigung zum Abheben von der Innenwand zeigt. Hierdurch werden, dank dieser allmählichen Krümmung der Innenwand, an Ort und Stelle der Flüssigkeit szufuhr keine luftwirblungen und Flüssigkeits- - spritzer auftreten.

Durch oben genannte Maßnahmen wird die Innenwand des Gehäuses zweckmäßig berieselt ohne Gefahr von wegspritzenden Flüssigkeitstropfen. Die im zirkulierenden Gasstrom befindlichen Teilchen werden auswärts in Sichtung der berieselten Innenwand gedrückt, wobei eine scharfe Trennung zwischen der trockenen Innenwand im ersten Teil des Gehäuses und der durch vollständige Berieselung naß gehaltenen Innenwand des zweiten Teils des Gehäuses auftritt«,

In einer Ausbildung des Gaswäschers gemäß der Erfindung ist die Berieselungsrinne Teil eines kreisförmigen Zwischenelementes, auf die die beiden Teile des zylindrischen Gehäuses anschließen. Diese Ausbildung vereinfacht die Konstruktion der Vorrichtung und ermöglicht weiter eine gewisse thermische Isolierung der Rinne mit Bezug auf die Innenwand des Gehäuses zu bilden, womit eine uner-

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wünschte Kondensation der Flüssigkeit gegen den trockenen Wandteil vorkommen wird. In der Berieslungsrinne wird immer neue Flüssigkeit zugeführt, wodurch diese Flüssigkeit in der Einne herumfließen wird.

Die länge des zentralen Abflußrohisim zweiten (berieselten) Teil des Gehäuses ist wichtig für die Beeinflussung des Abfangsatzes der Teilchen aus dem Gasstrom. In dem Gaswäscher gemäß der Erfindung erstreckt das zentrale Abflußrohr sich über eine Strecke vorbei an der kreisförmigen Berieslungszone, welcher Abstand viele Male größer ist als der zwischen dem Eohr und der Innenwand des zweiten Gehäuseteils.

Zum Einleiten des Gasstroms ist es weiter wichtig, daß die tangential gerichtete Zufuhr des Gasstroms erfolgt über eine schlitzförmige öffnung mit einer Höhe, die der Höhe des ersten Gehäuseteils fast gleich ist und mit einer Breite, die kleiner ist als der Abstand zwischen dem zentralen Abflußrohr und der Innenwand des ersten Gehäuseteils. Dies alles trägt bei zum Unterdrücken einer Wirbel-· bildung und zum Fördern des Transports, der Teilchen nach der Innenwand des Gehäuses. Eine Vergrößerung der Verbleibzeit des Gasstroms im Gehäuse kann erhalten werden durch Verlängerung des zentralen Abflußrohrs,

Eine weitere wichtige Maßnahme zum Vorkommen von Bakterienanwuchs kann in einer Ermäßigung der Temperatur der sich auf dem Boden ansammelnden Flüssigkeit gefunden werden. Das hierbei angewandte Verfahren bezieht sich auf den Betrieb des oben umschriebenen Gaswäschers, z.B. an eine Vorrichtung zum Sprühtrocknen von Milch angeschlossen ist, wobei ein erster Teil einer Berieslungsflüssigkeit zum Berieseln einer Zone entlang der Innenwand des Gaswäschers benutzt wird. Gemäß der Erfindung wird ein zweiter Teil dieser Flüssigkeit dem unteren Teil der Berieslungszone zu Kühlungszwecken auf regulierbare Weise zugeführt,'

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ORIGINAL !NSPECTED

Dies bedeutet, daß Bakterienanwuchs nicht nur auf der trockenen Oberfläche des. Abflußrohrs (mit hoher Temperatur), sondern auch auf der nassen Oberfläche mittels einer niedrigen Temperatur widersetzt wird.

Die Erfindung wird näher erläutert werden anhand der . Zeichnung, die schematisch eine vertikal angeordnete Vorrichtung zeigt sowie eine Variante eines Details davon-

Pig. 1 ist eine Seitenansicht mit Teildurchschnitt dieser Vorrichtung.

Fig. 2 ist ein Querschnitt im vergrößerten Maßstab einer Variante eines Details aus der Vorrichtung gemäß Fig. 1. .

Fig. 3 ist eine Draufsicht gemäß dem Pfeil III in Fig. 2«. Fig. 4- zeigt schematisch eine komplette Vorrichtung.

Wie ersichtlich aus Fig. 1 besteht die Vorrichtung aus einem hauptsächlich zylindrischen Gehäuse, das aus einem ersten (oberen) Teil 2 und einem zweiten (unteren) Teil 3» der mit Bezug auf Teil 2 einigermaßen erweitert ist, aufgebaut ist. Der erste Teil 2 des Gehäuses Ί ist mit einer tangential gerichteten Zufuhr 4 für den zu waschenden Gasstrom versehen. Im Gehäuse befindet sich ein Rohr 5 zum Abfließen des (gesäuberten) Gasstroms, welches Rohr sich bis weit unten im Teil 3 des.Gehäuses erstreckt und oberhalb des Teils 2 dieses Gehäuses ausmündet. Zwischen der Zufuhr 4 und der Unterseite des Abflußrohrs 5 befindet sich eine ringförmige Gasstrecke A, die durch den zu säubernden Gasstrom durchlaufen wird. ITeben und teilweise vorbei dieser Strecke A ist eine Berieslungszone 8 vorgesehen. '

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Die Berieslungszone 8 wird am in der Fähe der Gaszufuhr 4-gelegenen Ende durch Mittel zum Berieseln der Innenwand des Gehäuses begrenzt. Diese Mittel, welche in einer quer auf der Herzachsenlinie 6 des Gehäuses 1 stehenden ringförmigen Zone gelegen sind, werden gebildet durch eine rxngförmige Einne 7, die über eine große Anzahl Durchlässe 8 auf den erweiterten zweiten Teil 3 des Gehäuses ausläuft, d.h. den Anfang der Berislungszone 8. An ihrem Ende wird die Zone 8 durch einen Boden~9 des Gehäuses 1 begrenzt. Die Flüssigkeit im Boden 9 wird zufolge der Einwärtswölbung 10 in einer kreisförmigen Einne 9' gesammelt. Auf diese Eine 9'schließt eine Abflußleitung 11 an, während überdies ein noch näher zu erläuternder Anschluß 14-vorgesehen ist.

Wie ersichtlich aus Pig. 1, verläuft der Übergang vom ersten Teil 2 nach dem zweiten Teil 3 fließend, in solcher Weise, daß die Turbulenz des Gasstroms unterdrückt wird. Die Durchlässe 8 zwischen der Sinne 7 und der Innenwand des unteren Teils 3 des Gehäuses sind in der abgebildeten Ausbildung als kurze Eöhrchen ausgeführt, somit eine zweckmäßige Berieselung ohne Spritzen der Innenwand erhalten wird. Hierdurch ist es möglich, daß die Außenseite des Eohrs 5 trocken bleibt und daß die Innenwand des unteren Teils 3 permanent befeuchtet bleibt und keine trockene Stellen aufweisen wird. Die hierzu erforderliche Flüssigkeit kann der Einne 7 in s Icher Weise zugeführt werden, daß eine gewisse zirkulierende Strömung auftreten wird,·- ; die eine uniforme Berieslung der Innenwand des Gehäuses fördert. Die Einne 7 kann doppelwandig oder auf andere Weise isoliert mit Bezug auf den oberen Teil 2 des Gehäuses angeordnet werden, so daß eine örtliche Abkühlung der Innenwand vorkommen wird und auf diese Weise keine Kondensation stropf en aus dem Gasstrom niederschlagen werden. Die Einne 7 ist an der Oberseite offen und wird mittels eines, eventuell aus einigen Teilen bestehenden Deckels geschlossen. Diese Ausbildung ermöglicht, daß die Verbin-

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düngen 8 von außen her erreichbar sind für eine eventuelle Säuberung.

Der Deckel 12 ermöglicht, daß die Berieslungsrinne 7 einen geschlossenen Raum bildet, so daß die Flüssigkeit unter einigem Überdruck (dem Pumpdruck) zugeführt werden kann. Die Strömung durch die Durchlässe 8 wird hierdurch gefördert.

Die Länge des Teils des Gasabflußrohrs 5* eLer sich int Gehäuse 1 befindet, und die Strecke C zwischen diesem Rohr und der Innenwand des zweiten Teils 3 des Gehäuses 1 sind wichtig, weil eine kleine Strecke 0 die Möglichkeit erhöht, daß die im Gasstrom mitgerxssenen Teilchen die Innenwand berühren werden und eine große L nge A eine genügende Verbleibzeit ergibt. Torzugsweise wird die Strecke A, in der das zentrale Abflußrohr 5 sich im Berieslungsbereich 8 befindet, viele Male größer sein als die genannte Strecke C (z.B. zehnmal). Es ist noch wichtig, daß die tangential gerichtete Zufuhr 4- für den Gasstrom erfolgt über die in JFig. 1 abgebildete schlitzförmige öffnung mit einer Höhe D, die der Höhe des ersten Gehäuseteils 2 ungefähr gleich ist. Die Breite E der Zufuhr 4- ist Vorzugsweise kleiner als die Strecke F zwischen dem zentralen Abflußrohr 5 und der Innenwand des ersten Gehäuseteils 2.

In den Fig. 2 und 3 ist eine Variante abgebildet der Beriesiungsmittel !(Befeuchtungsmittel). Die Rinne 7 bildet dabei ein Teil eines ringförmigen Zwischenelementes 13 worauf die zwei Teile 2, 3 des zylindrischen Gehäuses abschießen. Fig. gibt ein Bild der Anzahl Verbindungen 8 (in diesem Fall Bohrungen) zwischen der ./Rinne 7 und der— Innenwand des Teiles 3· Der Abrundungsradius R hat bei einem Durchmesser des Gehäuses von ungefähr 17OO mm einen Wert von _+ 25 mm.

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Die aus dem Auslaß 9» 11 hinausfließende BTüssigkeitsmenge ist rein und kann wieder nach der vorhergehenden Ein— dampf—oder Trocknungsanlage zurückgeführt werden. Es sei bemerkt, daß die Dimensionierung der Durchlässe oder Kanäle 8 im Zusammenhang mit der totalen zugeführten Plüssigkeitsmenge so ist, daß die Innenwand des Gehäuseteils $ vollständig bis zum Boden.9 naß bleibt, um jeden eventuellen Beginn von Niederschlag oder Anwuchs zuvorzukommen-Der wichtigste Vorteil des Gaswäschers gemäß der Erfindung besteht darin, daß die mitgerissenen Teilchen eines aus einer Trocknungsanlage kommenden Gasstroms ohne Ver- · unreinigung abgefangen werden können, weil die Innenwand des Gehäuses 1 in der Berieslungszone B ununterbrochen berieselt wird. . .

Das Abflußrohr 5 bleibt trocken durch die zentrifugale Wirkung des rotierenden Luftstroms, wodurch eine scharfe Trennung zwischen dem nassen und dem trockenen Teil des Gaswäschers aufrechterhalten bleibt. Daß das Abflußrohr 5 trocken bleibt, ist von wesentlicher Bedeutung, weil

a) keine Tropfen mit der freien Luft.mitgerissen werden;

b) auf trockenen Oberflächen kein Bakterienanwuchs auftreten kann, jedenfalls wenn die Temperatur an der Oberfläche genügend hoch ist (über 70°C).

Jedem: Bakterienanwuchs im nassen Teil B wird Äuvorgekominen, indem die Durchspülung so groß ist, daß die Verbleibzeit der' !flüssigkeit mit Bezug auf die Generationszeit unerwünschter Bakterien sa klein ist, daß kein Bakterienanwuchs auftreten kann. Hierdurch bleibt das Innere des Gehäuses 1 rein und es ist eine Zurückfuhr der Flüssigkeit zu einer Eindampf- oder Trocknungsanlage möglich und es wird der Verlust an wertvollen Teilchen beschränkt.

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Es sei bemerkt, daß die Erfindung insbesondere für die Verarbeitung von Molkereiprodukten, wie Milch, oder Molke bestimmt ist.

In einer Ausbildung können folgende Dimensionen, Mengen, Temperaturen und Dichtigkeiten auftreten;

Durchmesser des oberen. Teils 2 des Gehäuses 1 ........ 17ΟΟ

Durchmesser des Teils 3 des Gehäuses 1 1750 mm

Durchmesser des Abflußrohrs 5 1100 mm

länge der Gas strecke A außerhalb des Rohrs 3200 mm

Länge der Berieslungszone B «,..» 4000 mm

Befeuchtungsflüssigkeit Milch

Geschwindigkeit des Gasstroms über Zufuhr 4 ..·...·.·. 25 m/Sek. Gewichtsmenge Milchpulver in diesem Gasstrom ......... 210 mg/nr

Temperatur des Gasstroms 95°C

Temperatur der Flüssigkeit . 5 —15°0

'Gewichtsverhältnis Gas/Flüssigkeit ................... etwa Verbleibzeit der Befeuchtungsflüssigkeit in der

Berieslungszone B ...*.. etwa 10 Sek.

Prozentsatz der über dem Boden 9 abgeführten Flüssigkeit mit Bezug auf die zugeführte Gesamtmenge ist zufolge teilweiser Verdampfung des Flüssigkeitsfilms ... S6%,

Fig. 4 zeigt eine komplette Anlage, welche besteht aus dem mit Nummer 15 angedeuteten Gaswäscher ς auf den einerseits ein Sprühtrockner 16 für eingedickte Milch und ein Trennungszyklor» 17 angeschlossen sind. Der Gaswäscher 15 ist andererseits mittels des Zwischenelementes 13 über eine Pumpe 18 * mit einem Vorrat 18 der Befeuchtungsflüssigkeit (kühle Milch) verbunden. Die Leitung 11 des Gaswäschers ist auf einen Behälter 19 angeschlossen. Dieser Behälter ist über eine Pumpe 20 und eventuell einem Zwischenkühler 20' mit einer Eindampferbatterie 21 verbunden, wobei die zu behandelnde Milch bis zu einem Trockenwarengab.lt von 50% eingedickt wird. Dieses eingedickte Produkt wird oben

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genanntem Sprühtrockner 16 zugeführt, der mit einer Zufuhr 22 für Heißluft und einem Gasablaß 23, der über den Zyklon 17 auf die Zufuhr des Gaswäschers 15 angeschlossen ist, versehen ist.. Sowohl der Sprüchtrockner -T6 wie der Zyklon 17 haben einen Pulverablaß 24 bzw, 25 nach einem Band 26.

Die aus dem Vorrat .18 der Rinne 7 zugeführte Befeuch— tungsflüssigkeit wird in der Berieslungszone B wärmer . werden, und z.B. eine Temperatur von 4o°C bekommen. Hier- _ durch kann der Bakterienanwuchs gefördert werden* Um nun die sanitäre Eigenschaft des Gaswäschers aufrechtzuerhalten, ist eine weitere Leitung 27 zwischen dem IFlüssigkeitsvorrat 18 und dem Anschluß 14 im Boden des Gaswäschers vorgesehen. Dies ergibt eine Mischung der warmen Flüssigkeit: aus der Zone B und der aus Vorrat 18 zugeführten Kühlflüssigkeit. Eine Mischtemperatur von 15°C kann auf diese Weise erzielt werden.

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Leerseite

Claims

A. GRÜNECKER »PL-ING. H. KINKELDEY or-ιμϊ W, STOCKMAlR OR.-1NG. · Α·ε (CALTECH K. SCHUMANN P. H. JAKOB O PU-ING G, BEZOLD oa rernai:· 8 MÜNCHEN 22 MAXIMtLIANSTRASSS «3 PH 004 STORK PEIESL&3JD B.V. Stationsweg ■, 84, Gorrediji: Gaswäscher sowie Verfahren für den Betrieb eines solchen Gaswäschers Patentansprüche

1. Vorrichcung zum Entfernen mitgerissener (pulverförmiger) Teilchen ,.aus einem Gasstrom, die hauptsachlxch ein zylindrisches Gehäuse umfaßt mit einem ersten Teil, der mit einer tangential gerichteten Zufuhr für den Gasstrom, Mitteln zum Berieseln der Innenwand des Gehäuses, welche in einer kreisförmigen Zone, die quer auf der Herzlinie des Gehäuses steht, und Mitteln zum Abführen dieser Flüssigkeit

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telefon (öse)

telex OB-aeaao

TELESRAMMg MOMAPAT

TBLEKOPIERER

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versehen ist, wobei das Gehäuse weiter mit einem zentral sich innerhalb des Gehäuses erstreckenden Abflußrohr, das außerhalb des Gehäuses ausmündet auf solche Weise, daß der zu säubernde Gasstrom eine axiale Strecke innerhalb des Gehäuses durchfließt, versehen ist, dadurch gekennzeichnet , daß die . Berxeselungsmittel aus einer kreisförmigen Einne (7) -. besteht, die sich über eine große Anzahl Durchlässe (8) in einen sich allmählich erweiternden zweiten Teil des zentralen Abflußrohrs (5) erstrecken. *

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang zwischen der Innenwand des ersten nach dem zweiten. Teil (2 bzw. 3) des Gehäuses (i) konisch mit einem geringen Winkel an dex* Spitze verläuft.

3. Vorrichtung gemß Anspruch Λ oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Berieslungsrinne (7) einen Teil eines kreisförmigen Zwischenelementes (13) bildet, an Ldie sich die zwei Teile (2, 3) des zylindrischen Gehäuses (1) anschließen.

4. Vorrichtung gemäß einem obiger Ansprüche, dadurch . gekennzeichnet, daß das zentrale Abflußrohr (5) sich über eine Strecke (A) vorbei an der kreisförmigen Beriesslungszone erstreckt, die viele Male größer ist als die Strecke (C) zwischen dem Rohr und der Innenwand, des zweiten Teils (3) des Gehäuses (1).

5. Vorrichtung gemäß einem obiger Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die tangential gerichtete Zufuhr (4) für den Gasstrom über eine schlitzförmige öffnung mit· einer Höhe (D), die der Höhe des ersten Gehäuseteils (2) praktisch gleich ist und mit einer Brei—

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te (E) erfolgt, die kleiner als die Strecke (3?) zwischen dem zentralen Abflußrohr (5) und der Innenwand des ersten Gehäuseteils (2) ist.

6. Torrichtung gemäß einem obiger Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Berieselungsrinne (?) einen abgeschlossenen Raum bildet, so daß die Flüssigkeit unter einigem tiberdruck zugeführt werden kann.

7* Verfahren zum Betreiben eines Gaswäschers gemäß einem obiger Ansprüche, der z.B. an eine Torrichtung zum Sprühtrocknen von Milch angeschlossen ist, wobei ein;? erster Teil einer Befeuchtungsflüssigkeit zum Berieseln einer Zone entlang der Innenwand des Gaswäschers benutzt wird, dadurch gekennz ei chn et, daß . ein zweiter Teil dieser Flüssigkeit auf regulierbare Weise dem unteren Teil der Berieslungszone für Kühlungszwecke zugeführt wird.

8. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-5» insbesondere zur Anwendung des Verfahrens gemäß Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen auf der Einne (9¹) des Bodens (9) des Gehäuses (1) angeordneten Anschluß (14) zum Zuführen einer Kühlflüssigkeit.

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