DE3844629A1

DE3844629A1 - Vorrichtung und verfahren zur waesche und reinigung von abgasen oder abluft mittels schaum

Info

Publication number: DE3844629A1
Application number: DE19883844629
Authority: DE
Inventors: Kurt Geier-Henninger
Original assignee: FREHLAND ECKART PROF DR
Current assignee: FREHLAND ECKART PROF DR
Priority date: 1988-11-07
Filing date: 1988-11-07
Publication date: 1990-06-28

Description

Das Verfahren dient der Reinigung von Abgasen oder Abluft mittels Schaum. Im Unterschied zu bisher bekannten Waschverfahren werden bei dem Schaum-Gas-Abluft-Waschverfahren die Abgase oder Abluft nicht durch das Waschmedium geführt, sondern sie werden in den das Waschmedium Schaum aufbauenden Schaumbläschen eingeschlossen und verweilen darin eine bestimmte Zeit. Diese Verweilzeit der Abgase oder Abluft wird gesteuert über die Transportgeschwindigkeit des Schaums im Behälter und die Länge des Schaumweges (3), (4), (7), (8) (siehe Abbildung). Der Schaum wird erzeugt durch einen Schaum- Injektor, welcher die Abluft durch ein Wasserbad drückt, das einen Schaumbildner und ev. weitere Zusatzstoffe (z. B. Säure oder Lauge) enthält. Der durch den verwendeten Schaumbildner erzeugte Schaum (3) ist besonders dafür geeignet, die Abluft und Abgase zum Zwecke der Reinigung in den Schaum einzuschließen. Der verwendete Schaumbildner ist weiter besonders dafür geeignet, einen Schaum mit eingebundenen Abgasen oder Abluft aufzubauen, der großen Ge gendruck aushält, dadurch aus besonders kleinen Schaumbläschen ge bildet werden und in Behältern mehrere Meter hohe Schaumberge er zeugen kann.

Die Reinigungsleistung des Verfahrens beruht auf dem optimalen Austausch der mit Schadstoffen beladenen Gasphase und der flüssigen Phase aus Wasser, Lauge (oder Säure) und Schaumbildner. Die in den Schaumbläschen eingefangenen Schadstoffmoleküle werden an die Oberfläche der Bläschen adsorbiert und gehen in die flüssige Phase über. Zusätzlich zur Adsorption und Lösung kann - je nach chemischer Zusammensetzung - eine chemische Reaktion der Schadstoffe mit der Lauge (Säure) und/oder dem Schaumbildner erfolgen.

Damit hängt die Reinigungsleistung des Verfahrens von zwei wesent lichen Faktoren ab: Zum einen ist sie bestimmt durch die Verweil zeit der Abluft oder Abgase im Schaum, also die Zeit, die zur Reaktion der Schadstoffe mit der flüssigen Phase der Bläschen zur Verfügung steht. Zum anderen ist sie umso größer, je kleiner die den Schaum aufbauenden Bläschen sind, da hierdurch die wirksame Austauschfläche zwischen Gasphase und Flüssigkeitsphase wesentlich vergrößert werden kann. Die Wahrscheinlichkeit, daß die in einer Schaumblase eingeschlossenen Schadstoffe mit der Flüssigkeitsober fläche reagieren können, hängt z. B. von der durch thermische Be wegung bestimmten Diffusionseigenschaften der einzelnen Stoffe in der Abluft ab und ist umso größer, je länger die für die thermi sche Bewegung zur Verfügung stehende Zeit (Verweilzeit) ist und je kleiner der Durchmesser der Schaumblase (maximaler Diffusionsweg) ist.

Der Abbildung sind die wesentlichen Schritte des Schaum-Gas-Ab luft-Waschverfahrens zu entnehmen: nach Einschluß der Abgase oder Abluft in den durch den Schaum-Injektor gebildeten Schaum (3) steigt der Schaum über die Schaum-Umkehrung (8) nach oben und wird an der Schaumbremse (34) zum Platzen gebracht. Die gereinigten Ab gase (Abluft) verlassen den Kondensor über den Abluft-Austritt (9). Der an der Schaumbremse geplatzte Schaum transportiert als Flüssigkeitstropfen die gebundenen Schadstoffe in den unteren Be reich (20) des Schaum-Kondensors. Dieser Flüssigkeitsniederschlag (20) wird dann, gesteuert über ein Ventil (21) und eine Verteiler zunge (22), auf ein Papierfließband (30) zur Aufsaugung und Fil trierung geführt. Die filtrierbaren Stoffe (z. B. Schmutz- oder Rußteilchen usw.) bleiben im Papierfilter hängen. Die filtrierte Flüssigkeit (36) wird über eine Zuleitung (19) wieder zurückge führt und steht dem Schaum-Injektor zur Schaumbildung wieder zur Verfügung.

Die Flüssigkeitsstandsregelung erfolgt über einen Schwimmerregler (5). Eine eingesetzte pH-Sonde regelt den für die Reinigungs leistung optimalen pH-Wert. Ebenso können auch weitere für die Reinigungsleistung bei bestimmten Schadstoffen wesentliche Para meter hier gesteuert werden.

Das Papierfließband (23) wird über die Unterstützungsrollen (25) zur Aufrollung auf eine Trommel (26) gezogen und kann bei Bedarf gegen eine neue Rolle ausgetauscht werden. Die Erfassung der fil trierbaren Schadstoffanteile mit dem Papierfließband (30) ermög licht die Entsorgung, Wiederaufbereitung oder Nutzung dieser Stoffe auf physikalischem, chemischem oder biologischem Wege.

Legende

1 Schaum-Injektor
2 Laugen-Wasserstand
3 Schaumaufbau
4 Schaum-Behälter
5 Laugen-Wasserstandsregler
6 Einführung der Luftgase in den Injektor
7 Schaumweg in den Schaum-Kondensor
8 Schaum-Umkehrung im Kondensor
9 Abluft Austritt gereinigt
10 Tauschrohr im Schaum-Kondensor
11 Schaum-Kondensor
12 Abluft-Zuleitung zum Injektor
13 Kamin bestehend
14 pH-Sonde
15 Injektionspumpe für Schaumbildner und
Lauge/Säure
16 Behälter für Lauge/Säure u. Schaumbildner
17 Behälterfüllung
18 Injektionsleitung
19 Zulaufleitung für Recyclingwasser
20 Flüssigkeitsstand im Schaum-Kondensor
21 Absperrventil
22 Flüssigkeitsverteiler
23 Ablaufende Filz-Papiertrommel
24 Entsorgungsgerät
25 Stützlaufwalzen
26 Auflaufende Filz-Papiertrommel mit aufgesaugten
Schadstoffen
27 Tropfwasserschräge
28 Rückförderpumpe
29 Schmutzwasser Auflauf
30 Papier-Fließband
31 Antrieb für Papier-Fließband
32 Tropfwasser gereinigt
33 Heizstab oder Heizschlange
34 Schaumbremse
35 Schaumrückbildung
36 filtrierte Flüssigkeit
37 Wärmerückgewinnungsschlange

Claims

1. Vorrichtung und Verfahren zur Wäsche und Reinigung von Abgasen oder Abluft mittels Schaum, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase oder Abluft in den den Schaum aufbauenden Schaumblasen für eine bestimmte Verweilzeit eingeschlossen werden.

2. Vorrichtung und Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den verwendeten Schaumbildner erzeugte Schaum (3) be sonders dafür geeignet ist, Abluft und Abgase zum Zweck der Reinigung in den Schaum einzuschließen.

3. Vorrichtung und Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweilzeit der Abgase oder Abluft über die Transportge schwindigkeit des Schaums im Behälter und die Länge des Schaumweges (3), (4), (7), (8), gesteuert wird.

4. Vorrichtung und Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der den Schaum aufbauenden Schaumblasen wesentlich mit bestimmt wird durch den Gegendruck, der auf den Schaum z. B. durch die Schaumwegumlenkung (8) ausgeübt wird.

5. Vorrichtung und Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß der verwendete Schaumbildner besonders dafür geeignet ist, einen Schaum mit eingebundenen Abgasen oder Abluft aufzubauen, der großen Gegendruck aushält, dadurch aus besonders kleinen Schaumbläschen gebildet werden kann und in Behältern mehrere Meter hohe Schaumberge erzeugen kann.

6. Vorrichtung und Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsleistung umso größer ist, je kleiner die den Schaum aufbauenden Bläschen sind.

7. Vorrichtung und Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsleistung umso größer ist, je länger die Verweilzeit der Abgase oder Abluft im Schaum ist.

8. Vorrichtung und Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsleistung auf dem Übergang (Lösung) der Schadstoffe aus der gasförmigen Phase in die flüssige Phase der Schaum blasen und / oder der chemischen Reaktion (Umwandlung) der Abgase oder Abluft an den Schaumbläschen beruht.

9. Vorrichtung und Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Schaumbildner mit Säure oder Lauge in einem Behälter eingesetzt werden kann, wodurch sowohl die Adsorption als auch die chemische Reaktion der Schadstoffe an den Schaumbläschen gezielt beeinflußbar sind.

10. Vorrichtung und Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Schaum-Injektor (1) Schaum (3) im Schaumbehälter (4) erzeugt wird.

11. Vorrichtung und Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaum (3) ständig im Schaumbehälter (4) neu erzeugt wird und beim Abstellen des Injektors (1) erst nach längerer Ruhezeit zusammenfällt.

12. Vorrichtung und Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschluß von Abluft und Abgasen (6) in den Schaum durch den Schaum-Injektor (1) vorgenommen wird.

13. Vorrichtung und Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaum nach der Produktion im Schaumbehälter (4) über ein Übergangstauchrohr (10) und eine Schaum-Umkehrung (8) zur Schaumrückbildung (35) in den Schaum-Kondensor (11) gebracht wird.

14. Vorrichtung und Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumbremse (34) den verbliebenen Schaum zum Platzen bringt.

15. Vorrichtung und Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß der geplatzte Schaum Flüssigkeitstropfen bildet und sich als Flüssigkeitsniederschlag (20) am Boden des Schaum-Kondensors (11) sammelt.

16. Vorrichtung und Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaum (3) beim Platzen an der Schaumbremse (34) als Flüssig keitstropfen die Schadstoffe mit nach unten in die Flüssigkeit (20) des Schaum-Kondensors transportiert.

17. Vorrichtung und Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsniederschlag (20) mittels einer Regelung (21) und einer Verteilerlippe (22) auf ein laufendes Papier-Fließband (30) zur Aufsaugung und Filtrierung des Schmutzwassers (29) zu führen ist.

18. Vorrichtung und Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß Schmutzteilchen aus dem Schmutzwasser (29) im Papier-Fließband (30) hängenbleiben, die filtrierte Flüssigkeit als Wasser tropfen (32) auf den Boden des Entsorgungsgerätes (24) fällt und dort von der Rückförderpumpe (28) zur Wiederverwertung mittels Zuleitung (19) dem Schaum-Injektor (1) zur Verfügung steht.

19. Vorrichtung und Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß die im Filter festgehaltenen Stoffe wie Staub oder Ruß, Öle, Fette, Teere usw. entsorgt werden können und die filtrierte Flüssig keit (36) mit Schaumbildner und Säure oder Lauge wieder zum Schaumaufbau verwendet werden kann.

20. Vorrichtung und Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß das ablaufende Papierfließband (23) aufgrund seiner Festigkeit über die Unterstützungsrollen (25) zur Aufrollung der Trommel (26) gezogen wird.

21. Vorrichtung und Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgelaufene Papierfließbandrolle (26) nach Erreichen eines gewissen Durchmessers gegen eine neue Rolle zum Austausch kommt.

22. Vorrichtung und Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß die Er fassung der filtrierbaren Schadstoffanteile mit dem Papier fließband (30) die Entsorgung, Wiederaufbereitung oder Nut zung dieser Stoffe auf physikalischem, chemischem oder bio logischem Wege ermöglicht.