DE3825636A1 - Elektrofilter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Elektrofilter zur Ab­ scheidung von Flüssigkeiten und/oder Feststoffen aus Gasen, insbesondere zur Abscheidung von Flüssigkeitsnebeln und Aerosolen aus Industrie-Abgasen, bei dem die Nieder­ schlagselektroden im wesentlichen vertikal verlaufend angeordnet und rohrförmig ausgebildet sind, in denen die Sprühelektroden zentrisch angeordnet sind.

Bei den bisher bekannten Elektrofiltern obiger Bauart sind die rohrförmig ausgebildeten Niederschlagselektroden mit einem vom oberen Ende bis zum unteren Ende verlaufenden gleichgroßen lichten Querschnitt versehen. Aufgrund dieser Ausbildung der rohrförmigen Niederschlagselektroden ist nicht zu vermeiden, daß es im unteren Bereich, also im Austrittsbereich der Flüssigkeit oder der Feststoffe aus den rohrförmigen Niederschlagselektroden, zu elektrischen Überschlägen zwischen den Sprühelektroden und den Nieder­ schlagselektroden kommt, wodurch die Sprühelektrode ver­ hältnismäßig rasch zerstört wird und ausgewechselt werden muß. Die elektrischen Überschläge von der Sprühelektrode zur Niederschlagselektrode im Austrittsbereich der Flüs­ sigkeit oder der Feststoffe aus den rohrförmigen Nieder­ schlagselektroden ist auf die in diesem Bereich besonders stark anwachsenden, an der Innenwandung der Niederschlags­ elektrode von oben nach unten wandernden Flüssigkeits­ tropfen und/oder Feststoffpartikeln zurückzuführen, und zwar durch ihre zunehmend verstärkte Ablagerung und da­ durch verstärkte Annäherung an die Sprühelektrode im Aus­ trittsbereich der Niederschlagselektrode. Darüber hinaus sind bei dem bekannten Elektrofilter die rohrförmig ausge­ bildeten Niederschlagselektroden im Filtergehäuse unabhän­ gig voneinander einzeln lose aufgehängt, so daß sie zur Wahrung einer für den Filterprozeß ausreichenden Stabili­ tät entsprechend stark dimensioniert werden müssen, was wiederum mit einem erhöhten Kosten- und Arbeitsaufwand verbunden ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, durch entspre­ chende Ausbildung und Anordnung der Niederschlagselektro­ den eines Elektrofilters elektrische Überschläge von der Sprühelektrode zur Niederschlagselektrode zu vermeiden und das Filter im konstruktiven Aufbau zu verbessern.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Niederschlags­ elektroden wenigstens an den unteren Enden trichterförmig erweitert ausgebildet und zu einer in sich geschlossenen Raumeinheit zusammengefaßt sind.

Dadurch, daß die Niederschlagselektroden an den unteren Enden trichterförmig erweitert ausgebildet sind, werden die an der Innenwandung der Niederschlagselektroden abge­ schiedenen Flüssigkeitstropfen und/oder Feststoffpartikel, bevor sie nach unten hin aus den Niederschlagselektroden austreten, von den Sprühelektroden nach außen in einen Bereich stark reduzierter Feldstärke umgeleitet und dadurch elektrische Überschläge von der Sprühelektrode zur Niederschlagselektrode mit Sicherheit vermieden. Die Standzeit der Sprühelektroden eines Elektrofilters wird daher im Vergleich zu den bisher bekannten Elektrofiltern ähnlicher Bauart ganz wesentlich erhöht. Weiterhin wird durch die Zusammenfassung der Niederschlagselektroden zu einer in sich geschlossenen Raumeinheit eine sehr gedrun­ gene, platzsparende Bauweise der Elektroden von hoher Sta­ bilität erreicht.

Aus der deutschen Patentschrift 33 25 638 ist eine Vor­ richtung zur Entstaubung von industriellen Gasen bekannt, die im wesentlichen aus einem Waschturm besteht, der im oberen Bereich mit einem Sprühelektrodenaggregat versehen ist, bei dem die Sprühelektroden von wabenartig zusammen­ gesetzten Sechskantrohrabschnitten mantelförmig umgeben werden. Dieses im oberen Bereich des Sprühturms angeordne­ te Sprühelektrodenaggregat dient hierbei lediglich dazu, die im Gasstrom befindlichen Staubpartikel negativ aufzu­ laden, so daß sie sich mit den darunter im Waschraum befindlichen positiv geladenen Wassertropfen verbinden und mit diesen niedergeschlagen und aus dem Gasstrom abgeführt werden können.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht die Niederschlagselektrode aus einem zylinderförmigen Rohr, das von einem eckigen Rohr, insbe­ sondere sechseckigem Rohr mit Abstand mantelförmig umgeben ist, wobei die Mantelrohre mit Zu- und Ableitungen für die Zu- und Abführung von Kühlmitteln in den Hohlraum zwischen der zylinderförmig ausgebildeten Niederschlagselektrode und dem Mantelrohr versehen sind. Durch die Zu- und Abfüh­ rung von Kühlmitteln in den Hohlraum zwischen der zylin­ derförmig ausgebildeten Niederschlagselektrode und dem Mantelrohr wird sehr vorteilhaft die Kondensation der im Gasstrom in Dampf- oder Nebelform befindlichen Flüssigkeit intensiviert und dadurch die Abscheidung von Flüssigkei­ ten, insbesondere von Flüssigkeitsnebeln und Aerosolen aus dem Gasstrom wesentlich verbessert.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand von in Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem Elektrofilter mit zu einem Bündel zusammengefaßten rohrförmig ausgebildeteten Niederschlagselektroden und Sprühelektroden gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Satz rohrförmiger Niederschlagselek­ troden mit im Querschnitt sechseckig ausge­ bildeten Mantelrohren in perspektivischer Darstellung gemäß der Erfindung.

Wie Fig. 1 zeigt, besteht das Elektrofilter zur Abschei­ dung von Flüssigkeiten und/oder Feststoffen aus Gasen, aus in einem Gehäuse (1) vertikal verlaufend angeordneten Nie­ derschlagselektroden (2) mit darin zentrisch von oben nach unten verlaufenden Sprühelektroden (3). Die Niederschlags­ elektroden (2) sind rohrförmig ausgebildet und an ihren oberen und unteren Enden (4, 5) trichterförmig erweitert. In diesen Endbereichen (4) und (5) sind die Niederschlags­ elektroden (2) miteinander fest verschweißt und bilden eine in sich geschlossene, sehr stabile Raumeinheit.

Am Filtergehäuse (1) ist oben in der Zeichnung auf der linken Seite ein Rohrstutzen (6) für die Zuführung von flüssigen oder gasförmigen Kühlmitteln in die zwischen den Niederschlagselektroden (2) befindlichen Hohlräume (7) vorgesehen. Der Abzug der Kühlmittel erfolgt über einen am unteren Ende des Gehäuses (1) angeordneten Rohrstutzen (8).

In Betrieb werden die mit Flüssigkeiten und/oder Feststof­ fen beladenen Gase dem Elektrofilter in Pfeilrichtung (9) von unten zugeführt, von wo sie die rohrförmig ausgebilde­ ten Niederschlagselektroden (2) von unten nach oben durch­ strömen. Gleichzeitig wird durch den Stutzen (6) am Gehäu­ se (1) in Pfeilrichtung (10) flüssiges oder auch gasförmi­ ges Kühlmittel in die Hohlräume (7) zwischen den Nieder­ schlagselektroden (2) eingeleitet, das von oben nach unten die rohrförmigen Niederschlagselektroden (2) von außen umspült und über den Rohrstutzen (8) am unteren rechten Ende am Filtergehäuse in Pfeilrichtung (11) wiederum nach außen abgeführt wird. Mit Hilfe des Kühlmediums werden sehr vorteilhaft die rohrförmigen Niederschlagselektroden (2) von außen her gekühlt und dadurch die in den Gasen in Nebel- oder Dampfform vorhandene Flüssigkeit kondensiert und in Form von Flüssigkeitstropfen an der Innenwandung der Niederschlagselektroden (2) zum Niederschlagen ge­ bracht, von wo sie zusammen mit den in den Niederschlags­ elektroden aus den Gasen elektrostatisch abgeschiedenen Flüssigkeiten und/oder Feststoffpartikeln nach unten fließend über die trichterförmigen Erweiterungen (5) in Pfeilrichtung (12) aus dem Filter ausgetragen werden. Durch die trichterförmigen Erweiterungen (5) an den unteren Enden der Niederschlagselektroden (2) werden hierbei sehr vorteilhaft die aus den Gasen ausgeschiedenen Flüssigkeiten und/oder Feststoffe von den Sprühelektroden (3) weg nach außen in einen Bereich reduzierter Feldstärke geführt, so daß elektrische Überschläge zwischen den Sprühelektroden (3) und den Niederschlagselektroden (2) mit Sicherheit vermieden werden. Die Sprühelektroden (3) werden hierdurch vor elektrisch erosiven Zerstörungen im Bereich des Flüssigkeits- und Feststoffaustrags aus den Niederschlagselektroden (2) bewahrt und ihre Standzeit dadurch ganz wesentlich erhöht.

Wie Fig. 2 zeigt, können die rohrförmig ausgebildeten Nie­ derschlagselektroden (13) gegebenenfalls auch sehr vor­ teilhaft mit einem im Querschnitt sechseckigen Mantelrohr (14) umgeben und zu einer bienenwabenförmigen Baueinheit zusammengefaßt werden. Diese zylinderförmig ausgebildeten Niederschlagselektroden (13) mit ihren zentrisch angeord­ neten, stabförmigen Sprühelektroden (15) werden auch hier­ bei sehr vorteilhaft im Betrieb des Elektrofilters zur Unterstützung der Kondensation von im Gas vorhandenen Flüssigkeiten mit flüssigen oder gasförmigen Kühlmedien umspült, die durch einen Rohrstutzen (16) dieser Bauein­ heit von oben zugeführt und durch einen Rohrstutzen (17) am rechten unteren Ende aus dem Filter wieder abgeführt werden. Diese in Fig. 2 dargestellte Ausbildung und Anord­ nung der Niederschlagselektroden zeichnet sich besonders durch ihre hohe Stabilität und leichte Handhabung aus. Auch kann sie als geschlossene Baueinheit in beliebiger Anordnung und Größe jederzeit auch nachträglich bei be­ stehenden Elektrofiltern leicht eingebaut werden.

Claims (2)

1. Elektrofilter zur Abscheidung von Flüssigkeiten und/oder Feststoffen aus Gasen, insbesondere zur Abscheidung von Flüssigkeitsnebeln und Aerosolen aus Industrie-Abgasen, bei dem die Niederschlags­ elektroden im wesentlichen vertikal verlaufend angeordnet und rohrförmig ausgebildet sind, in denen die Sprühelektroden zentrisch angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Nieder­ schlagselektroden (2, 13) wenigstens an den unteren Enden trichterförmig erweitert ausgebildet und zu einer in sich geschlossenen Raumeinheit zusammenge­ faßt sind.

2. Elektrofilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Niederschlagselektrode (13) aus einem zylinderförmigen Rohr besteht, das von einem ecki­ gen Rohr, insbesondere sechseckigem Rohr (14) mit Abstand mantelförmig umgeben ist, wobei die Mantel­ rohre (14) mit Zu- und Ableitungen (16, 17) für die Zu- und Abführung von Kühlmitteln in den Hohlraum zwischen der zylinderförmig ausgebildeten Nieder­ schlagselektrode (13) und dem Mantelrohr (14) ver­ sehen sind.