DE3644179A1

DE3644179A1 - Filtereinrichtung zum reinigen von gasstroemen

Info

Publication number: DE3644179A1
Application number: DE19863644179
Authority: DE
Inventors: Herbert Dr Ing Tratz; Klaus-Hermann Weiss
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1986-12-23
Filing date: 1986-12-23
Publication date: 1988-07-07

Description

Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung zum Reinigen von Gasströmen, bestehend aus einem teilweise mit Wasser angefüll ten Druckbehälter, mit dem eine Zuführleitung für das zu reini gende Gas und eine Abblaseleitung für das gereinigte Gas ver bunden sind und in dem mindestens ein Filterpaket aus einem gasdurchlässigen Feststoff angeordnet ist.

Der Reinigungserfolg einer derartigen Filtereinrichtung wächst mit der Verweilzeit des zu reinigenden Gases im Wasser. Bleiben Gas und Wasser für längere Zeit in Kontakt, dann werden größere Gasbestandteile gelöst.

Bekannte Filtereinrichtungen zum Reinigen von Gasströmen ent halten daher in einem mit Wasser gefüllten Behälter eine Fil terpackung, die aus einer Schüttung fester Partikel besteht. Häufig ist beim Bekannten eine Kugelschüttung vorhanden.

Das durch die Flüssigkeit hindurchgeleitete Gas soll bedingt durch die Filterpackung solange in der Flüssigkeit bleiben, bis eine ausreichende Reinigung erzielt ist. In den bekannten Filterpackungen bilden sich jedoch nach kurzer Zeit Wege aus, über die das Gas fast ungehindert die Filterpackung durchquert. Die Reinigungswirkung dieser Filterpackungen ist daher gering.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filtereinrich tung zu entwickeln, in deren Filterpackung die Bildung fester Wege für in Wasser aufsteigende Gasblasen ausgeschlossen ist. Dadurch soll auch bei langer Einsatzzeit stets eine zur Reini gung von Gasströmen ausreichende Verweilzeit des Gases in der Flüssigkeit gewährleistet sein.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zuführleitung im unteren Teil des Druckbehälters unterhalb des Wasserspiegels endet, daß oberhalb der Mündung der Zuführlei tung und unterhalb des Wasserspiegels im Druckbehälter Filter pakete angeordnet sind, daß die Filterpakete aus einem kompri mierten, Stahlwolle ähnlichen Drahtgeflecht bestehen und daß die Abblaseleitung vom oberhalb des Wasserspiegels sich befin denden Gasraum des Druckbehälters ausgeht.

In der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung wird das gesamte zu reinigende Gas in der Form von Gasblasen, die sich im Wasser bilden, durch die Filterpakete geleitet. Diese Filterpakete be stehen aus einem dichten Drahtgeflecht. Sie sind in ihrem Auf bau vergleichbar mit Matten aus komprimierter Stahlwolle.

Mit der Erfindung wird der Vorteil erzielt, daß die Gasblasen des zu reinigenden Gases beim Durchdringen der dichten Filter pakete bleibende Wege nicht bilden. Das Drahtgeflecht ist so eng verflochten, daß selbst große Gasblasen die Fasern des Ge flechtes nicht bleibend verschieben können. Daher bleibt die Struktur des Drahtgeflechtes selbst bei langer Einsatzzeit der Filtereinrichtung erhalten. Eine gleichbleibend lange Verweil zeit der Gasblasen im Filterpaket und damit eine stets gleich große Filterwirkung der erfindungsgemäßen Einrichtung ist ge geben.

Die Gaszuführleitung ist im unteren Teil des Druckbehälters beispielsweise mit Verteilrohren verbunden, die parallel zum Boden des Druckbehälters angeordnet sind und gegen den Boden gerichtete Öffnungen aufweisen. Damit wird der Vorteil erzielt, daß die Gasblasen über den gesamten Querschnitt der Filterpa kete verteilt im Behälter aufsteigen. Die Ausrichtung der Öff nungen in den Verteilrohren zum Boden des Behälters hin trägt zu einer noch besseren Verteilung der Gasblasen bei, da einige Gasblasen an den Verteilrohren geteilt aufsteigen. Beispiels weise sind drei in gleichem Winkelabstand angeordnete Verteil rohre vorhanden.

Die Filterpakete aus dem Stahlwolle ähnlichen Drahtgeflecht sind beispielsweise so geformt, daß sie den gesamten Quer schnitt des Druckbehälters überdecken. Das gesamte zu reini gende Gas muß also die Filterpakete durchdringen. Nach einem anderen Beispiel sind die Filterpakete in einem Innenrohr an geordnet. Dort überdecken sie dessen gesamten Querschnitt. Das Innenrohr ist im Druckbehälter die Mündungen der Zuführlei tung umschließend senkrecht angeordnet. Auch bei dieser Anord nung treffen alle Gasblasen auf die Filterpakete. Der Ringraum zwischen dem Innenrohr und der Behälterwand ist mit Wasser ge füllt, bleibt aber frei von aufsteigenden Gasblasen. Durch den Einsatz eines Innenrohres erzielt man den Vorteil, daß die Fil terpakete zusammen mit diesem Innenrohr schnell und einfach bei Bedarf auswechselbar sind.

Die einzelnen Filterpakete sind in Richtung des Gasstromes entweder unmittelbar hintereinander oder unter Freihaltung wassergefüllter Zwischenräume hintereinander angeordnet. Die Anordnung der Filterpakete trägt gegebenenfalls in Verbindung mit dem Innenrohr dazu bei, daß die Wasseroberfläche im Be hälter weitgehend glatt ist. Der Übertritt von Flüssigkeits tröpfchen in den Gasraum des Behälters und damit in den gerei nigten Gasstrom wird weitgehend verhindert.

Dennoch ist beispielsweise im Gasraum des Druckbehälters den gesamten Querschnitt des Druckbehälters überdeckend ein weiteres Filterpaket aus einem Stahlwolle ähnlichen Drahtge flecht angeordnet. In diesem Filterpaket werden die evtl. trotzdem noch mitgerissenen wenigen Wassertröpfchen aus dem Gasstrom abgeschieden. Das gereinigte Gas, das die erfindungs gemäße Filtereinrichtung verläßt, ist frei von Flüssigkeits tröpfchen.

Die Zuführungsleitung für das zu reinigende Gas ist beispiels weise mit einer gasdichten Durchführung durch die obere Ab schlußwand und durch den Gasraum des Druckbehälters hindurch geführt und endet unterhalb des Wasserspiegels. Der Gasstrom innerhalb des Behälters ist bei dieser Konstruktion unverän dert gegenüber einer Zuführung des Gases durch die untere Ab schlußwand des Druckbehälters. Es wird jedoch der Vorteil er zielt, daß die Filtereinrichtung in einer Anlage auf einfache Weise anzubringen und anzuschließen ist.

Das im Behälter der Filtereinrichtung befindliche Wasser kann mit geeigneten Chemikalien versetzt sein, um die Reinigungswir kung auf den Gasstrom zu verbessern. Falls das Wasservolumen beispielsweise mit einer alkalischen Lösung versetzt ist, wird durch eine chemische Reaktion im Gasstrom enthaltenes Jod zu rückgehalten.

Mit der Erfindung wird der Vorteil erzielt, daß Gase zuverläs sig zu reinigen sind. Die Wirkung des erfindungsgemäßen Filters bleibt selbst bei langer Betriebszeit stets gleich gut. Die Filtereinrichtung ist insbesondere wegen ihrer zuverlässigen Arbeitsweise in Abgasleitungen kerntechnischer Anlagen einsetz bar. Falls dem Wasservolumen eine alkalische Lösung zugefügt ist, wird durch die erfindungsgemäße Filtereinrichtung aus dem zu reinigenden Gasstrom Jod und damit auch dessen radioaktives Isotop zurückgehalten.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert:

Fig. 1 zeigt eine Filtereinrichtung mit Filterpaketen, die unter Freihaltung eines wassergefüllten Zwischenraumes hintereinander angeordnet sind.

Fig. 2 zeigt eine Filtereinrichtung mit unmittelbar hinterein ander angeordneten Filterpaketen und mit einer Gaszuführlei tung, die mit Verteilrohren verbunden ist.

Fig. 3 zeigt eine Filtereinrichtung mit einem Innenrohr, in dem die Filterpakete angeordnet sind, und mit einer Gaszuführlei tung, die durch die obere Abschlußwand des Behälters hindurch geführt ist.

Die Filtereinrichtung nach Fig. 1 besteht aus einem Druckbe hälter 1, mit dem eine Zuführleitung 21 für das zu reinigende Gas in der in Strömungsrichtung unteren Abschlußwand verbunden ist. Der Druckbehälter 1 ist bis zum Wasserspiegel 3 mit Wasser gefüllt. Die Zuführleitung 21 endet unterhalb des Wasserspie gels 3. Zwischen der Mündung der Zuführleitung 21 und dem Was serspiegel 3 sind Filterpakete 41 und 42 angeordnet. Diese überdecken den gesamten Querschnitt des Druckbehälters 1. Die Filterpakete 41, 42 bestehen aus einem dichten Drahtgeflecht, das komprimierter Stahlwolle ähnlich ist. Vom Gasraum des Druckbehälters 1 ausgehend ist dieser mit einer Abblaseleitung 5 für das gereinigte Gas verbunden. Die Filterpakete 41 und 42 sichern eine lange Verweilzeit der aus der Zuführleitung 21 aufsteigenden Gasblasen im Wasser, was einen guten Reinigungs erfolg erzielen läßt. Darüber hinaus ist bedingt durch den Auf bau der Filterpakete 41 und 42 aus einem komprimierten Drahtge flecht ausgeschlossen, daß selbst bei langer Betriebszeit durch das aufsteigende Gas bleibende Wege durch die Filterpakete 41 und 42 geschaffen werden, die dann die Verweilzeit des Gases im Wasser und damit die Reinigungswirkung vermindern würden.

Im Gasraum des Druckbehälters 1 oberhalb des Wasserspiegels 3 ist den Querschnitt des Druckbehälters 1 überdeckend, ein wei teres Filterpaket 45 aus komprimiertem Drahtgeflecht angeord net. In diesem Filterpaket 45 werden durch den Gasstrom mitge rissene Wassertröpfchen abgeschieden. Mit einer Öffnung in der oberen Abschlußwand des Druckbehälters ist eine Abblaseleitung 5 für das gereinigte Gas verbunden.

In die Filtereinrichtung nach Fig. 2 wird das zu reinigende Gas über eine Zuführleitung 22 eingeleitet, die mit mehreren Ver teilrohren 221, 222 verbunden ist. Die Verteilrohre 221, 222 sind parallel zum Boden des Druckbehälters 1 angeordnet und weisen gegen den Boden gerichtete Öffnungen auf. Das einströ mende Gas wird dadurch am Boden des Druckbehälters 1 verwirbelt und steigt über den Querschnitt des Druckbehälters 1 verteilt auf. Unterhalb des Wasserspiegels 3 sind zwei Filterpakete 43 und 44 aus komprimiertem Drahtgeflecht unmittelbar hintereinan der angeordnet. Im Gasraum oberhalb des Wasserspiegels 3 ist, wie in der Filtereinrichtung nach Fig. 1, ein weiteres Filter paket 45 angeordnet. Von einer Öffnung in der oberen Abschluß wand des Druckbehälters 1 geht eine Abblaseleitung 5 aus.

In der Filtereinrichtung nach Fig. 3 ist eine Zuführleitung 23 für das zu reinigende Gas gasdicht durch die obere Abschluß wand des Druckbehälters 1 hindurchgeführt. Sie durchquehrt den Gasraum und endet unterhalb des Flüssigkeitsspiegels 3 in der Nähe der unteren Abschlußwand des Druckbehälters 1. Dort ist die Zuführleitung 23 mit Verteilrohren 231, 232 verbunden. Diese sind wie die Verteilrohre 221, 222 nach Fig. 2 parallel zum Boden des Druckbehälters 1 angeordnet und weisen gegen den Boden des Druckbehälters 1 gerichtete Öffnungen auf. Im Druckbehälter 1 nach Fig. 3 ist unterhalb des Wasserspiegels 3 ein senkrecht stehendes Innenrohr 6 angeordnet. Das Innenrohr 6 umschließt die Verteilrohre 231, 232. Im Innenrohr 6 sind dessen gesamten Querschnitt überdeckend Filterpakete 46 bis 50 aus komprimiertem Drahtgeflecht angeordnet. Das zugeführte Gas steigt innerhalb des Innenrohres 6 auf und durchquert dabei die Filterpakete 46 bis 50. Das Innenrohr 6 mit den Filterpaketen 46 bis 50 kann zur Wartung aus dem Druckbehälter 1 herausge nommen werden. Im Gasraum oberhalb des Wasserspiegels 3 ist in der Filtereinrichtung nach Fig. 3 wie in den Filtereinrichtungen nach den Fig. 1 und 2 ein weiteres Filterpaket 45 angeordnet, das den gesamten Querschnitt des Druckbehälters 1 überdeckt.

Von einer Öffnung in der oberen Abschlußwand des Druckbehälters 1 geht eine Abblaseleitung 5 für das gereinigte Gas aus.

Claims

1. Filtereinrichtung zum Reinigen von Gasströmen, bestehend aus einem teilweise mit Wasser angefüllten Druckbehälter (1), mit dem eine Zuführleitung (21, 22, 23) für das zu reinigende Gas und eine Abblaseleitung (5) für das gereinigte Gas verbunden sind und in dem mindestens ein Filterpaket (41 bis 50) aus einem gasdurchlässigen Feststoff angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführleitung (21, 22, 23) im unteren Teil des Druckbehälters (1) unterhalb des Wasserspiegels (3) endet, daß oberhalb der Mündung der Zuführ leitung (21, 22, 23) und unterhalb des Wasserspiegels (3) im Druckbehälter (1) Filterpakete (41, 42; 43, 44; 46 bis 50) an geordnet sind, daß die Filterpakete (41, 42; 43, 44; 46 bis 50) aus einem komprimierten, Stahlwolle ähnlichen Drahtgeflecht be stehen und daß die Abblaseleitung (5) vom oberhalb des Wasser spiegels (3) sich befindenden Gasraum des Druckbehälters (1) ausgeht.

2. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Zuführleitung (22, 23) im unteren Teil des Druckbehälters (1) mit Verteilrohren (221, 222; 231, 232) verbunden ist, die parallel zum Boden des Druck behälters (1) angeordnet sind und gegen den Boden gerichtete Öffnungen aufweisen.

3. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Filterpakete (41 bis 45) den gesamten Querschnitt des Druckbehälters (1) überdeckend angeordnet sind.

4. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Filterpakete (46 bis 50) in einem, im Druckbehälter (1) unterhalb des Wasserspiegels (3) senkrecht angeordneten Innenrohr (6) dessen gesamten Querschnitt überdeckend angeordnet sind und daß die Zuführleitung (23) inner halb des Innenrohres (6) unterhalb der Filterpakete (46 bis 50) endet.

5. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Filterpakete (43, 44; 46 bis 50) in Richtung des Gasstromes unmittelbar hintereinander angeordnet sind.

6. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Filterpakete (41 und 42) unter Freihaltung wassergefüllter Zwischenräume hintereinander angeordnet sind.

7. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß im Druckbehälter (1) im Gasraum den gesamten Querschnitt des Druckbehälters (1) überdeckend ein weiteres Filterpaket (45) aus einem komprimierten, Stahlwolle ähnlichen Drahtgeflecht angeordnet ist.

8. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Zuführleitung (23) mit einer gasdichten Durchführung durch die obere Abschlußwand und durch den Gasraum des Druckbehälters (1) hindurchgeführt ist und unterhalb des Wasserspiegels (3) endet.

9. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das im Druckbehälter (1) befind liche Wasser mit einer chemischen Substanz versetzt ist.

10. Filtereinrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge kennzeichnet, daß das im Druckbehälter (1) befind liche Wasser mit einer alkalisierenden Substanz versetzt ist.