DE2927722C2 - Vorrichtung zur Abtrennung von festen und flüssigen Teilchen aus einem Gasstrom - Google Patents

Description

gekennzeichnet, dall die Trennplatte (4) sich von der m icruk-n Dunstes wirksamer gcsta.lcl un«.__!e ..u-.ang-

Seiten- oder Bodenwand der Ablenkleitung (2) in diese hinein erstreckt.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abtrennung von festen und flüssigen Teilchen aus einem Gasstrom mit einer Hauptleitung und einer an deren stromabseitiges Ende angeschlossenen Ablenkleitung, die in einer von der Erstrecku".gsrich;-ng der Hauptleitung abweichenden Richtung v^n letzterer abgeht, und mil einem nachgeschaltetcnTcilciienai ;chcider.

In einer bisherigen Vorrichtung zur F.ntschwcfclung wirkung für diesen Dunst bzw. die flüssigen Teilchen mittels der Trennplatte verbessert werden kann.

Ι·λ ist bekannt, daß die Anordnung eines Gebildes, wie einer Trennplatte, in einer Leitung im allgemeinen zu einem erhöhten Druckabfall aufgrund des Auflrcffens des Gasstromes fül.rl. Bei einer Vorrichtung zur Behandlung einer großen Gasmenge, etwa bei einer Abgas-Fnlschwefdungsvorrichtung. hat ein Druckabfall in einem Gasstrom unmittelbar einen erhöhten Leislungsbedarf für ein Gasgebläse zur Folge, so daß ein solcher Druckabfall aus wirtschaftlichen Gründen sehr ungünstig ist.

Aus diesem Grunde ist in einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß die Trenn-

von Abgas nach dem Kalk-Gips-Verfahrcn erfolgt das r, platte sich von der Seiten- oder Bodenwand der Ablenk- - ■ ' " leitung in diese hinein erstreckt. Es hat sich nämlich

Auffangen und Abscheiden von Dunst und festen Bestandteilen, die vom Gasstrom mitgeführt werden, mittels des üblichen gewellten Prallplatlenabscheiders unter Ausnutzung der Träghcilskräftc.

Da sich dieser Prallplattenabschcidcr jedoch nicht im- 4<> mer zufriedenstellend waschen oder spülen läßi. lagern sich in längerem Betrieb der Vorrichlung die im Gasstrom enthaltenen festen Bestandteile allmählich in Form einer Schicht am Abscheider ab. wodurch sich dessen Strömungswiderstand erhöht und sich dabei die Vi abgesetzten Ablagerungen häufig wieder ablösen.

Aus dem Buch »G. Nonhebcl, Gas Purification Processes for Air Pullution Control, London, Ncwncs-Bulterworths, 1972. Seite 391« ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, wobei jedoch die genaue w Konstruktion nicht ohne weiteres zu erkennen ist. Eine ähnliche Vorrichtung ist aus der japanischen Veröffentlichung »KAGAKUKOGAKU BENRAN (Handbook of Chemical Engineering)«, Seite 1013. bekannt, in der ein sogenannter Rotoclon N-Type Srubbcr dargestellt r, und beschrieben ist.

Bei diesen bekannten Vorrichtungen wird der feste und flüssige Teilchen enthaltende Gasstrom zunächst gegen die Oberfläche einer Flüssigkeit geleitel, um dann durch Leitschaufeln oder Leitbleche in eine einen mi Dunstabschcidcr aufweisende Ablenklcitung. abgelenkt zu werden. Beim Aufprall des Gasstromes auf die Oberfläche der Flüssigkeit werden zwar die Feststoffteilchen von der Flüssigkeil abgetrennt. Der aufprallende Gasstrom hat jedoch zur Folge, daß erhöht Dunst erzeugt h' wird. Dieser Dunst bzw. die flüssigen Teilchen werden von dem Gasstrom aufgenommen und mitgeführt. Aus diesem Grunde ist es bei diesen bekannten Voniehliinherausgestellt, daß ein Gasstrom nach seinem Durchgang durch die Verzweigung zwv.cbcn Hauptleitung und Ablenklei'ung zusammen mit dem von ihm mitgeführten Dunst- und FcsistoffantcUcn in der Ablenkleitung aufgrund von Fliehkräften radial auswärts und außerdem unter Schwerkrafteinfluß nach unten abgelenkt wird, wobei der größte Teil dir vom Gasstrom mitgeführten Duns; und Feststoffteile auf den Bereich zwischen der Stelle, an welcher die Strömungsgeschwindigkeit etwa ein Drittel der höchsten Strömungsgeschwindigkeit beträgt, und der Seiten- und/oder Bodenwand konz.entricri ist. zu welcher der Gasstrom in der Ablenklciiung abgelenkt wird, fs ist also in Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besonders vorteilhaft, wenn die Breitseile der Trennplatte von der Seitenwand und/oder vom Boden, zu der bzw. dem der Ciasstrom abgelenkt wird, bis zu der Stelle reicht, an welcher die Strömungsgeschwindigkeit des Gassiroms auf etwa ein Driticl der höchsten Strömungsgeschwindigkeit im Strömungsgeschwindigkeitsprofil längs des Querschnitts der Ablcnkleilung. in welcher die Trer.nplalle angeordnet ist. abfällt.

Mit der erfindiingsg.emäßen Vorrichtung wird der Vorteil erreicht, daß die vom Gasstrom mitgeführten Dunst- und FeMMoffanteilc mittels der Trennplatte wirksam abgefangen und abgeschieden werden können, während der Druckabfall im Gasstrom auf ein Mindestmaß verringert werden kann, so daß ein stabiler Betrieb des Dunsiabsehciders über einen langen Zeitraum hinweg gewährleistet werden kanu.

Im folgenden sind bevorzugte Ausfürtningsturmen der I .!'Findling anhand der /ciilinmig näher crliiinerl. I .s

F i g. 1 eine schematische Schniitansicht einer Vor-•ichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung tür Abtrennung von Dunst o. dgl. aus einem Gasstrom.

F i g. 2 eine schematische SehniUansichi einer abgewandelten Ausführup.gsfonn der Erfindung,

Fig.3 einen schematischen waagerechten Schnitt durch die Vorrichtung gemäß F i g. 2 und F i g. 4 eine graphische Darstellung von experimentell die Ablcnkleitung 2 ungehindert durchströmt, ohne von der Trennplatte 4 beeinflußt zu werden, infolgedessen wird der durch die Trennplatte eingeführte Druckabfall minimal gehalten. Zudem werden die nicht von der ι Trennplatte 4 abgefangenen Dunst- und Feststoffanteile nahezu vollständig durch den an sich bekannten Abscheider 3 abgetrennt.

F i g. 4 veranschaulicht ein Beispiel für experimentell ermittelte Meßwerte der Verteilung der Gasströmungs-

ermittelien Meßwerten der Verteilung einer Gasströ- io geschwindigkeii sowie der Dunstkonzentrationsvertei-

mungsgeschwindigkeit und der Dunslkonzentration längs eines Querschnitts der Ablenkleitung bei der Vorrichtung gemäß F i g. 1, be· ausgebauter Trennplatte gemessen.

In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei welcher ein Gasstrom in einer lotrechten Ebene ab- oder umgelenkt wird. Dabei ist eine an das stromabseitige Ende einer Hauptleitung I angeschlossene Ablenkleilung 2 so abgewinkelt, daß die Strömungsrichtung eines Gasstroms A unter einem Umlenkwinkel von mindestens 90° abgelenkt wird. Innerhalb der Ablenkleilung 2 befindet sich ein an sich bekannter gewellter Prallplalten-Dunst- oder -Ncbclabscheider 3, wobei am Boden der Ablenklcitung 2 stromauf des Abscheiders 3 eine erfindungsgemäße Dunst-Trennplatte 4 vorgesehen ist.

Bei dieser Ausführungsform werden Dunst- und Feststoffanteile, die von dem in Richtung des Pfeils Λ abgelenkten Gasstrom mitgeführt werden, durch Fliehkräfte und Schwerkrafteinfluß, wie durch den Pfeil Cangedeutet, zum Boden der Ablenkleitung 2 abgelenkt, so daß die am Boden der Ablenkleitung 2 angeordnete Trennplatte 1 die Dunst- und Ncbelanteile wirks&m abzufangen und abzuscheiden vermag, während der größte Teil des Gasstroms (Pfeil B) ohne Behinderung durch die Trennplatte 4 die Ablenklcitung 2 zu durchströmen vermag. Der durch die Anordnung der Trennplatte 4 bewirkte Druckabfall bleibt also minimal.

Bei der abgewandelten Ausführungsform gemäß lung über einen Querschnitt der Ablenkleitung 2 gemäß F i g. 1 bei weggelassener Trennplatte 4. In F i g. 4 sind die Gasslrömungsgeschwindigkeil und die Dunstkonzentration auf der Abszisse aufgetragen, während der Abstand vom Boden der Ablenkleitung stromab der Biegung auf der Ordinate aufgetragen ist. Die ausgezogene Linie gibt die Verteilung der Gasströmungsgeschwindigkcil an, während die gestrichelte Linie die Verteilung der Dunstkonzentration zeigt. Der Punkt D 2ü steht dabei für den Abstand der Sic/v. an welcher die höchste Strömungsgeschwindigkeit aurritl, und der Punkt E gibt den Abstand zu der Stelle an, an welcher die Gasströmungsgeschwindigkeit V₁ des größten Werts am Punkt D erreicht. Die Werte gemäß F i g. 4 2·) gelten f.'r den Fall, daß die Trennplatte 4 bei der Konstruktion nach Fig. 1 weggelassen worden ist.

Aus F i g. 4 geht ohne weiteres hervor, daß in dem Bereich, in welchem die Gasströmungsgeschwindigkeit weniger als 'Λ der höchsten Strömungsgeschwindigkeit, nämlich entsprechend derjenigen am Punkt D entspricht, die Dunstkonzentration im Gasstrom sehr niedrig isl, während die Dunstkonzentration in der Nähe des Bodens bzw. der Unterseite der Leitung 2, wo die Strömungsgeschwindigkeit größer ist als V₁ des größten Werts, stark ansteigt.

Wenn somit die Trennplatte 4 längs des Bodens der Ablenklcitung 2 so angebracht wird, daß sich ihre Breitseite über die Strecke erstrecki, in welcher die Gasströmungsgeschwindigkeit etwa V₁ der höchsten Strö-

F ig. 2 und 3 wird der Gasstrom in einer waagerechten 40 mtmgsgcschwindigkeit beträgt, kann der größte Teil der

Ebene in seiner Strömungsrichtung umgelenkt. Dabei erstreckt sich eine an das stromabsciligc Ende der Hauptleitung 1 angeschlossene Ablcnkleitung 2 in waagerechter Richtung unter einem rechten Winkel /ur Erstreckungsrichtung der Hauptleiiurg I. In der Ablenk- v, leitung 2 ist ein an sich bekannter Dunstabscheider 3 dci vorstehend beschriebenen Art vorgesehen, während eine erfindungsgemäße Dunst-Trennplatte 4 am Boden sowie an der Seitenwand, die sich an die radiale Außenwand der Biegung oder Abzweigung zwischen Haupt- ^r>o leitung 1 und AblenkleitUiig 2 anschließt, in der Ablcnkleitung 2 dem Dunstabscheider 3 vorgeschaltet ist.

Bei dieser abgewandelten Ausführungsform strömt der Dunst und feste Stoffe mitführende Gasstrom aus der Hauptleitung 1 in die Ablenklcitung 2 (vgl. Pfeil A). r> Nach der Richtungsumkehr des Gassiroms über 90" aufgrund der Biegung zwischen den Leitungen 1 und verlagern sich, während der größte Teil des Gases selbst in Richtung des Pfeils B strömt, die vom Gasstrom milgcführten Dunst- und Fcststoffanieilc aufgrund ihres w> größeren spezifischen Gewichts auf die durch den Pfeil C (Fig. 3) angedeutete Weise unter Trägheits- bzw. Zentrifugalkraft zur Seitenwand sowie unter Sehwerkraftcinfluß zum Boden (vgl. Pfeil C'in I·' i g. 2). wobei die an Seitenwand und Boden der Ablcnklcilung 2 angc- h-> brachte Trennplatte ^l. Jicsc Anteile wirksam abzufangen und abzutrennen vermag, während der größte Teil Acs. Gasstroms, wie durch den Pfeil /i veranschaulicht.

vom Gasstrom mitgeführten Dunst- und Feststoffanteile wirksam abgefangen und abgeschieden werden, ohne daß dabei ein wesentlicher Druckabfall hn Gasstrom auftritt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Abtrennung von festen und flüssigen Teilchen aus einem Gasstrom mit einer Hauptleitung und einer an deren stromabscitiges Ende angeschlossenen Ablenkleitung. die in einer von der Erstreckungsrichtung der Hauptleitung abweichenden Richtung von letzterer abgeht, und mit einem nachgeschalteten Teilchenabscheider, dadurch gekennzeichnet, daß dem in der Ablenkleitung (2) angeordneten Teilchenabscheider (3) eine in den radial außenlicgcnden Bereich ((',/hineinragende Trennplatte (4) vorgcschalleiisi.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkleiiung (2) von der Erstrckkungsrichtung der Hauptleitung (1) um mindestens 90° abweichend angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch

gen notwendig, in den Ablcnklcitungcn spezielle Dunstabscheider anzuordnen, die einen erhöhten Druckabfall zur Folge haben. Im übrigen sind diese bekannten Vorrichtungen auch kompliziert im konstruktiven Aufbau. Insbesondere erhöht die Verwendung einer Trcnnfiüssigkeit den konstruktiven Aufwand.

Aufgabe der Erfindung ist es. eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich dui jh eine verbesserte Abtrennung von flüssigen und festen Teilchen bei minimalem Druckabfall und geringem konstruktiven Aufwand auszeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemüß dadurch gelöst, daß dem in der Ablenkleitung angeordneten Teilchenabscheider eine in den radial außenliegenden Bereich r, hineinragende Trennplatte vorgeschaltet ist.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist die Ablenkleiiiing von der F.rstrcckungsrichi'jng der Hauptleitung um mindestens 90" abweichend angeordnet, wodurch die Ablenkung des im Gasstrom cntha!-

II)