DE2925321C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben derselben.

Eine derartige Gaswasch-Vorrichtung ist aus der US-PS 26 96 275 bekanntgeworden, in welcher der Gasstrom über einen stillstehenden Schaufelkranz im oberen Gehäusebereich in Drehung versetzt und in eine Anzahl von darunter angeord­ neten Zyklonen eingeführt wird, an deren mit Flüssigkeit befeuchteten Innenwandflächen unterhalb der Flüssigkeits­ zufuhreinrichtung der Gasstrom entlangstreicht, wobei die in ihm enthaltenen Partikeln von der Flüssigkeit gebunden werden. Das so gereinigte Gas strömt durch das Gas-Aus­ strömrohr nach außen ab. Bei dieser bekannten Vorrichtung können jedoch im Gasstrom örtliche Turbulenzen auftreten, die insbesondere im Bereich der Flüssigkeitszufuhreinrich­ tung Flüssigkeitsteilchen von den befeuchteten Innenwand­ flächen mitreißen und auf die trockenen Innenwandflächen der Zyklone niederschlagen.

Somit sind die befeuchteten Flächen nicht völlig gleichmäßig befeuchtet und die trockenen Flächen nicht völlig gleichmäßig trocken. Sie sind infolgedessen nicht scharf voneinander getrennt. An den unerwünschterweise befeuchteten Stellen im trockenen Bereich der Innenwandflächen lagern sich im Gas­ strom mitgeführte Partikel ab und führen zu Verunreinigun­ gen oder Bakterienanwuchs. Dadurch geht der sanitäre Charakter der bekannten Vorrichtung verloren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 so weiterzubilden, daß ein Niederschlag oder Anwachsen von Teilchen im trockenen Bereich vermieden und eine Verunreinigung der Berieselungs­ flüssigkeit ausgeschlossen wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe bildet die Erfindung eine solche Vorrichtung nach dem Kennzeichen des Anspruches 1 aus.

Mit der abwärtsgerichteten Ausmündung der Durchlässe im Über­ gangsbereich wird die Innenwandung im unteren Gehäuseteil ständig und gleichmäßig berieselt bzw. Befeuchtet. Der sich allmählich erweiternde Übergang zwischen dem oberen und dem unteren Gehäuseteil verhindert das Auftreten von Turbu­ lenzen und damit das Mitreißen von Flüssigkeitströpfchen und das Niederschlagen derselben an der trockenen Innenwand­ fläche. Die im zirkulierenden Gasstrom befindlichen Partikel werden entlang der trockenen Innenwandfläche des oberen Gehäuseteils ohne Ansetzen an dieser mitgeführt und erst an der durch eine vollständige und gleichmäßige Berieselung befeuchteten Innenwandfläche des unteren Gehäuseteils abge­ lagert.

Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung hervor, in welcher eine vertikal angeordnete Vorrichtung schematisch dargestellt ist. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht mit Teilschnitt dieser Vorrichtung;

Fig. 2 ist ein Querschnitt im vergrößerten Maßstab einer Variante eines Details 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, dessen erster (oberer) Teil 2 gegenüber einem zweiten (unteren) Teil 3, allmählich erweitert ist. Der erste Teil 2 des Gehäuses 1 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 die­ ses Gehäuses ausmündet. Zwischen der Zufuhr 4 und der Unter­ seite des Rohrs 5 befindet sich eine ringförmige Gaskanal­ strecke A, die von dem zu säubernden Gasstrom durchlaufen wird. Im Verlauf dieser Strecke A ist eine Berieselungszone B vorgesehen.

Die Berieselungszone B wird am in der Nähe der Gaszufuhr 4 gelegenen Ende durch Mittel zum Berieseln der Innenwand des Gehäuses begrenzt. Diese Mittel, welche in einer quer auf der Längsachse 6 des Gehäuses 1 stehenden ringförmigen Zone angeordnet sind, werden gebildet durch eine ringförmige Rinne 7, wobei die Flüssigkeit über eine große Anzahl Durch­ lässe 8 auf den erweiterten zweiten Teil 3 des Gehäuses 1 ausläuft, d. h. auf den Anfang der Berieselungszone B. An ihrem Ende wird die Zone B durch den Boden 9 des Gehäuses 1 begrenzt. Die Flüssigkeit am Boden 9 wird infolge der Ein­ wärtswölbung 10 in einer kreisförmigen Rinne 9′ gesammelt. An diese Rinne 9′ schließt eine Abflußleitung 11 an, während überdies ein noch näher zu erläuternder Anschluß 14 vorgesehen ist.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, 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 Rinne 7 und der Innenwand des unteren Teils 3 des Gehäuses sind in der abgebildeten Ausbildung als kurze Röhr­ chen ausgeführt, womit eine zweckmäßige Berieselung der Innen­ wand ohne Spritzen erhalten wird. Hierdurch ist es möglich, daß die Außenseite des Rohrs 5 trocken bleibt und daß die Innenwand des unteren Teils 3 permanent befeuchtet bleibt und keine trockenen Stellen aufweisen wird. Die hierzu erforder­ liche Flüssigkeit kann der Rinne 7 in solcher Weise zuge­ führt werden, daß eine gewisse zirkulierende Strömung auf­ treten wird, die eine uniforme Berieselung der Innenwand des Gehäuses fördert. Die Rinne 7 kann doppelwandig oder auf andere Weise isoliert in bezug auf den oberen Teil 2 des Gehäuses angeordnet werden, so daß keine örtliche Abkühlung der Gehäuse-Innenwand im oberen Bereich vorkommen wird und auf diese Weise keine Kondensationstropfen aus dem Gasstrom niedergeschlagen werden. Die Rinne 7 ist an der Oberseite offen und wird mittels eines ggf. mehrteiligen Deckels geschlossen. Diese Ausbildung ermöglicht, daß die Durchlässe 8 von außen her erreichbar sind für eine eventuelle Säuberung.

Der Deckel 12 ermöglicht, daß die Berieselungsrinne 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 Gasausströmungsrohrs 5, der sich im Gehäuse 1 befindet, und die Strecke C zwischen diesem Rohr und der Innenwand des zweiten Teils 3 des Gehäuses 1 sind wichtig, weil ein kurzer Abstand C die Möglichkeit erhöht, daß die im Gasstrom mitgerissenen Teilchen die Innenwand berühren, und weil eine große Länge A eine ge­ nügende Verweilzeit ergibt. Vorzugsweise wird die Strecke A, in der das zentrale Gasausströmrohr 5 sich im Berieselungs­ bereich B befindet, viele Male größer sein als die genannte Strecke C (z. B. zehnmal). Es ist noch wichtig, daß bei der tangential gerichteten Zufuhr 4 für den Gasstrom die Höhe D der in Fig. 1 abgebildeten schlitzförmigen Öffnung der Höhe des Gehäuseteils 2 ungefähr gleich ist. Die Breite E der Zu­ fuhr 4 ist vorzugsweise kleiner als die Strecke F zwischen dem zentralen Rohr 5 und der Innenwand des ersten Gehäuse­ teils 2.

In den Fig. 2 und 3 ist eine Variante der Berieselungs­ mittel (Befeuchtungsmittel) abgebildet. Die Rinne 7 bildet dabei einen Teil eines ringförmigen Zwischenelementes 13, an das die zwei Teile 2, 3 des zylindrischen Gehäuses ausschließen. Fig. 3 gibt ein Bild der Anzahl von Durch­ lässen 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 1700 mm einen Wert von ± 25 mm.

Die am Boden 9 aus dem Auslaß 11 abfließende Flüssig­ keitsmenge ist hygienisch rein und kann wieder zur Eindampf- oder Trocknungsanlage zurückgeführt werden. Es sei bemerkt, daß die Dimensionierung der Durchlässe oder Kanäle 8 im Zusammenhang mit der totalen zugeführten Flüssigkeitsmen­ ge derart ist, daß die Innenwand des Gehäuseteils 3 vollständig bis zum Boden 9 naß bleibt, um jedem eventuellen Beginn von Niederschlag oder Anwuchs zuvorkommen. Der wichtigste Vorteil des Gaswäschers gemäß der Erfindung besteht darin, daß die mitgerissenen Teilchen eines aus einer Trocknungsanlage kommenden Gasstroms ohne Verunreini­ gung abgefangen werden können, weil die Innenwand des Ge­ häuses 1 in der Berieselungszone B ununterbrochen berieselt wird.

Das Rohr 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 Bakterienan­ wuchs auftreten kann, jedenfalls dann, wenn die Temperatur an der Oberfläche genügend hoch ist (über 70°C).

Jedem Bakterienanwuchs im nassen Teil B wird zuvorgekommen, indem die Durchspülung so groß ist, daß die Verweilzeit der Flüssigkeit im bezug auf die Generationszeit unerwünschter Bakterien so kurz ist, daß kein Bakterienanwuchs auftreten kann. Hierdurch bleibt das Innere des Gehäuses 1 rein, es ist eine Zurückführung der Flüssigkeit zu einer Eindampf- oder Trocknungsanlage möglich, und es wird der Verlust an wertvollen Teilchen beschränkt.

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

In einer Ausbildung können folgende Parameter gewählt werden:

Durchmesser des oberen Teils 2 des Gehäuses 1|1700 mm
Durchmesser des Teils 3 des Gehäuses 1	1750 mm
Durchmesser des Rohrs 5	1100 mm
Länge der Gasstrecke A außerhalb des Rohrs	3200 mm
Länge der Berieselungszone B	4000 mm
Befeuchtungsflüssigkeit	Milch
Geschwindigkeit des Gasstroms über Zufuhr 4	25 m/Sek.
Gewichtsmenge Milchpulver in diesem Gasstrom	210 mg/m³
Temperatur des Gasstroms	95°C
Temperatur der Flüssigkeit	5-15°C
Gewichtsverhältnis Gas/Flüssigkeit	etwa 10
Verweilzeit der Befeuchtungsflüssigkeit in der Berieselungszone B	etw. 10 Sek.
Prozentsatz der über den Boden 9 abgeführten Flüssigkeit in bezug auf die zugeführte Gesamtmenge infolge teilweiser Verdampfung des Flüssigkeitsfilms	96%.

Fig. 4 zeigt eine komplette Anlage, welche aus einem mit 15 angedeuteten Gaswäscher besteht, an den einerseits ein Sprühtrockner 16 für eingedickte Milch und ein Trennzyklon 17 angeschlossen sind. Der Gaswäscher 15 ist andererseits mittels des Zwischenelementes 13 über eine Pumpe 18′ mit einem Vorrat 18 an Berieselungsflüssigkeit (kühle Milch) verbunden. Die Leitung 11 des Gaswäschers ist an einen Behälter 19 angeschlossen. Dieser Behälter ist über eine Pumpe 20 und eventuell einen Zwischenkühler 20′ mit einer Eindampfer­ batterie 21 verbunden, wobei die zu behandelnde Milch bis zu einem Trockenmassegehalt von 50% eingedickt wird. Dieses eingedickte Produkt wird dem obengenannten Sprühtrockner 16 zugeführt, der mit einer Zufuhr 22 für Heißluft und einem Gasauslaß 23 versehen ist, der über den Zyklon 17 an die Gaszufuhr des Gaswäschers 15 angeschlossen ist. Sowohl der Sprühtrockner 16 wie der Zyklon 17 haben einen Pulverauslaß 24 bzw. 25 zu einem Band 26.

Die aus dem Vorrat 18 der Rinne 7 zugeführte Befeuchtungs­ flüssigkeit wird in der Berieselungszone B erwärmt, z. B. auf eine Temperatur von 40°C. Hierdurch kann der Bakterienwuchs gefördert werden. Um nun die sanitäre Eigenschaft des Gaswäschers aufrechtzuerhalten, ist eine weitere Leitung 27 zwischen dem Flüssigkeitsvorrat 18 und dem Anschluß 14 im Boden des Gaswäschers vorgesehen. Dies ermöglicht 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.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Entfernen von Partikeln aus einem Gasstrom mit einem vertikal angeordneten rohrförmigen Gehäuse, mit einer in den oberen Bereich des Gehäuses tangential mündenden Gaszufuhr, mit einem vertikal angeordneten, sich aus dem Gehäuse nach oben erstreckenden Gasausströmrohr und mit einer das Gehäuse im wesentlichen ringförmig umgebenden, über Durchlässe mit dem Gehäuseinnenraum in Verbindung stehenden Flüssigkeitszufuhreinrichtung zur Befeuchtung der Innenwandung des Gehäuses, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) einen oberen Teil (2) geringeren Durchmessers und einen unteren Teil (3) größeren Durchmessers aufweist, daß diese Teile (2, 3) jeweils zylindrisch ausgebildet sind und in einem ringförmigen, sich allmählich erweiternden Übergangsbereich ineinander übergehen, und daß eine große Anzahl Durchlässe (8) in dem Übergangsbereich abwärtsgerichtet angeordnet sind und im Bereich des fließenden Übergangs auf den Anfang der Berieselungszone auf der Innenwandung des unteren Gehäuseteils (3) ausmünden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der fließende Übergang zwischen dem ersten Teil (2) und dem zweiten Teil (3) des Gehäuses (1) konisch in einem geringen Winkel ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasausströmrohr (5) sich über eine große Länge (A) der Gesamtlänge (B) des unteren Teils (3) des Gehäuses (1) erstreckt, wobei die Länge (A) größer ist als die halbe Durchmesserdifferenz (C) zwischen dem Innendurchmesser des Teils (3) und dem Außendurchmesser des Gasausströmrohrs (5).

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergangsbereich in Form eines separaten, mit dem oberen (2) und dem unteren (3) Teil des Gehäuses (1) verbundenen Zwischenelement (13) ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitszufuhreinrichtung in Form einer kreisringförmigen Rinne (7) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne (7) als Teil des Zwischenelements (13) ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne (7) als abgeschlossener, mit Überdruck beaufschlagbarer Kanal ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die Gaszufuhr (4) tangential in das Gehäuse (1) ein Zufuhrkanal angeordnet ist, dessen Höhe (D) im wesentlichen der Höhe des oberen Gehäuseteils (2) entspricht und dessen Breite (E) kleiner als die halbe Durchmesserdifferenz (F) zwischen dem Innendurchmesser des oberen Teils (2) des Gehäuses (1) und dem Außendurchmesser des Gasausströmrohrs (5) ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beaufschlagung des unteren Teils (3) des Gehäuses (1) mit einer Kühlflüssigkeit Anschlüsse (11, 14) am Boden (9) des Gehäuses (1) angeordnet sind.

10. Verfahren zum Betreiben eines Gaswäschers gemäß Anspruch 9, wobei ein erster Teil einer Befeuchtungsflüssigkeit zum Berieseln einer Zone entlang der Innenwand des Gaswäschers benutzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Teil dieser Flüssigkeit auf regulierbare Weise dem unteren Teil der Berieselungszone für Kühlzwecke zugeführt und die gesammelte Flüssigkeit am Boden abgeführt wird.