DE4102732A1 - Nasselektrofilter und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Naßelektrofilter, insbesondere zur Abscheidung von Schwefeloxiden und Stäuben aus Abgasen, und ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Derartige Filter bestehen aus einem Bündel von an ihren Wänden verbundenen Kunststoffrohren. In der Mitte jedes Rohres verläuft eine Elektrode. Beim Betrieb des Filters werden die Innenwände der Rohre mit einer fließenden, elektrisch leitfähigen Waschflüssigkeit benetzt, und zwischen der Elektrode und der Wand des Rohres wird ein starkes elektrisches Feld ausgebildet. Dieses bewirkt eine Ionisation der Abgase, so daß diese elektrisch aufgeladen werden und den elektrischen Feldlinien folgend zu den Rohrwänden wandern. Dort werden die geladenen Abgasteilchen von der Waschflüssigkeit aufgenommen und über die Rohrenden nach außen abtransportiert. Wird dieser Ladungstransport unterbrochen, etwa durch Abreißen des Flüssigkeitstroms an den Rohrenden, so kann es zu die Rohre beschädigenden elektrischen Durchschlägen kommen. Bekannte Naßfilter weisen daher an den Rohrenden Einrichtungen zur Erdung der Rohre auf.

Eine bekannte Erdungseinrichtung für Naßfilter weist gelochte oder geschlitzte Plättchen auf, die einzeln auf die Rohrenden aufgeschweißt werden und in ein Erdungsband eingeflochten sind. An Verbindungsstellen zwischen den Rohren werden diese Bänder untereinander verbunden. Diese Erdungsbänder sind jedoch empfindlich gegen mechanische Beanspruchungen und neigen daher zum Bruch. Als zusätzliche Sicherheitsmaßnahme wird deshalb um das fertige Filterelement ein ringförmiges Erdungsband angeordnet, welches mit den Erdungsbändern jedes einzelnen Rohres verbunden ist, um eine dauerhafte und sichere Ableitung der elektrischen Ladungen zu gewährleisten. Die Kunststoffteile, die zur Aufnahme des Erdungsbandes dienen, sind außerdem auch gegen mechanische Beanspruchungen empfindlich, die auftreten, wenn während der Montage der Filter die Rohrenden auf der Kopfseite des Filters betreten werden. Bei der Herstellung der Filter werden die Rohre, die vorzugsweise einen sechskantigen Querschnitt aufweisen, miteinander verbunden, z. B. verklebt. Dazu ist aber an den Enden und den Längsseiten (Wänden) der Rohre ein aufwendiges Dichtschweißen erforderlich.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Naßfilter und ein Verfahren zu seiner Herstellung zu Verfügung zu stellen, wobei eine zuverlässige und gegen mechanische Beanspruchungen stabile Erdung und eine einfache und kostengünstige gegenseitige Verbindung und Abdichtung der Filterrohre bzw. der Zwischenräume zwischen ihnen erfolgt.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Patentansprüche gelöst.

Bei der Lösung geht die Erfindung von dem Grundgedanken aus, die Erdung der Rohre durch leitfähige Bänder am Außenumfang der Rohre, die durch Bohrungen mit dem Inneren der Rohre verbunden sind, zu bewirken und die gegenseitige Verbindung der Rohre mittels eines Harzes im Gießverfahren herzustellen.

Die Vorteile der Erfindung liegen in dem ins Rohrinnere verlagertem Erdkontakt mit der Flüssigkeit, der gegen mechanische Beschädigungen geschützt ist, einem größeren Erdungskontaktquerschnitt, dem Wegfall einer zusätzlichen Ringerdung und in der Senkung des Material- und Arbeitsaufwandes bei der Herstellung von Naßfiltern.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert, wobei zur Vereinfachung die Mittelelektrode weggelassen ist. Es zeigt

Fig. 1 eine Endansicht eines erfindungsgemäßen Filterelements,

Fig. 2 einen vergrößerten Querschnitt II-II (vgl. Fig. 3) durch eine erfindungsgemäße Ausführungsform parallel zur Zeichnungsebene von Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt III-III durch eine Rohrwand gemäß Fig. 2 in Längsrichtung des Filterelements, und

Fig. 4 eine Projektion eines Abschnitts einer Rohrwand auf die Schnittfläche IV-IV gemäß Fig. 1.

Gemäß Fig. 1 haben die Rohre 1 einen sechskantigen, wabenförmigen Querschnitt mit Wänden 2, bestehend aus sechs Abschnitten, an denen benachbarte Rohre aneinander grenzen. Die zu filternden Rauchgase treten in das Filterelement senkrecht zur Zeichnungsebene ein.

In Fig. 2 ist ein Querschnitt im Kantenbereich dreier benachbarter Rohre 1 mit Erdungsbändern 3 auf den Rohrwänden 2 dargestellt. Der Hohlraum 5 in den Rohren 1 weist eine Abdichtung, z. B. aus Weichstoffbändern, wie Teflonbändern, auf. Die Wände 2 sind mit durchgehenden vorzugsweise radialen Bohrungen 4 versehen, die bewirken, daß die Erdungsbänder 3 in direktem Kontakt mit der Flüssigkeit an den Rohrinnenwänden stehen. Die Bohrungen 4 verlaufen mit der Schräge 6 konisch nach innen, können jedoch auch konisch nach außen geformt sein. Auf diese Weise wird eine gute Flüssigkeitsbenetzung des leitenden Bandes 3 erreicht.

In Fig. 3 ist der Querschnitt zweier benachbarter Wände 2 am unteren Rohrende mit je einem Erdungsband 3 und einer Bohrung 4 dargestellt. Die Erdungsbänder 3 sind am Ende der Rohre 1 mit einer Verschlußmasse 7 von vorzugsweise 10 mm Breite (b) und gegen das Gießharz 8 der Rohrverklebung mit einer Abdichtung 9 aus Weichstoffbändern (z. B. Teflonbändern) isoliert.

Fig. 4 zeigt die Projektion von Sechskantflächen der Wand 2 mit zwei Bohrungen 4 auf den Schnitt IV-IV gemäß Fig. 1. Dargestellt ist die Bohrung 4 mit der Schräge 6 senkrecht zum Schnitt III-III gemäß Fig. 3.

Eine bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform weist Erdungsbänder aus Graphit, Sechskantrohre, eine Rohrverbindung mittels Kunstharz (z. B. isophtalischem Polyesterharz) und eine Abdichtung (z. B. Weichstoffbänder, wie Teflonbänder) der Hohlräume zwischen den Rohren auf. Es können jedoch auch andere leitfähige Materialien, andere Rohrquerschnitte, andere Gießharze oder andere Abdichtungsmaterialien für die Hohlräume verwendet werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, daß anfangs die Enden der Rohre 1 mit Bohrungen 4 versehen werden, und ein leitfähiges Band 3 um die Rohrenden herum und über die Bohrungen 4 hinweg befestigt wird. Auf diese Weise kann die Erdungseinrichtung an jedem einzelnen Rohr 1 schon vor dem Verbinden zum Filterelement angeordnet werden. Danach erfolgt die Verbindung der Rohre vorzugsweise mit einem Harz nach einem Gießverfahren. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine höhere mechanische Stabilität der Erdung und eine leichtere und kostengünstigere Fertigung des Filterelements erreicht.

Claims (14)

1. Naßelektrofilter, insbesondere zur Abscheidung von Schwefeloxiden und Stäuben aus Abgasen, mit an ihren Wänden (2) miteinander verbundenen geerdeten Kunststoffrohren (1) und in der Mitte jedes Rohres (1) verlaufenden Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) jedes Rohr (1) an seinen beiden Enden von außen von einem elektrisch leitfähigen Band (3) als Erdungsleiter eingefaßt ist, und
• b) in der Wand (2) des Rohres (1) unterhalb des leitfähigen Bandes (3) durchgehende Bohrungen (4) angeordnet sind, die das leitfähige Band (3) mit der Rohrinnenseite verbinden.

2. Naßelektrofilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (1) Sechskantrohre sind.

3. Naßelektrofilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) die Rohre (1) an der Außenseite der Wände (2) außerhalb der Bänder (3) miteinander vorzugsweise mittels modifiziertem Kunstharz nach dem Gießverfahren verklebt sind,
• b) die Hohlräume (5) zwischen den Rohren (2) mittels Weichstoffbändern, vorzugsweise Teflonbändern, abgedichtet sind, und
• c) die Rohre (1) hinter den leitfähigen Bändern (3) nach außen durch eine Verschlußmasse (7) abgedichtet sind.

4. Naßelektrofilter nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens je eine durchgehende Bohrung (4) in der Wand (2) an jedem Rohrende angeordnet ist.

5. Naßelektrofilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (4) eine konische Form mit sich zur Rohrinnenseite erweiterndem Durchmesser aufweisen.

6. Naßelektrofilter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das leitfähige Band (3) aus Graphit ausgebildet ist.

7. Naßelektrofilter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Graphitband (3) aus Plattenmaterial von 150 mm Breite (1) und 0,5 mm Dicke besteht.

8. Naßelektrofilter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das leitfähige Band (3) auf der Außenseite der Wand (2) des Rohres (1) aufgeklebt ist.

9. Verfahren zum Herstellen eines Naßelektrofilters, insbesondere zum Abscheiden von Schwefeloxiden und Stäuben aus Abgasen, mit an ihren Wänden (2) miteinander verbundenen geerdeten Kunststoffrohren (1) und in der Mitte jedes Rohres (1) verlaufenden Elektroden, gekennzeichnet durch die Schritte:

• a) Anbringen von durchgehenden Bohrungen (4) an den beiden Enden jedes Rohres (1),
• b) Befestigen je eines leitfähigen Bandes (3) auf der Außenseite der Wände (2) an den Enden jedes Rohres (1), wobei das Band (3) die Bohrungen (4) überdeckt und das Rohr (1) vollständig umfaßt, und
• c) Verbinden von mehreren Rohren (1) zu einem Bündel durch gegenseitige Befestigung an den Rohrwänden (2), wobei die Zwischenräume zwischen den Rohren (1) abgedichtet werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das leitfähige Band (3) aus Graphit besteht.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Graphitband (3) aus Plattenmaterial von 150 mm Breite (1) und 0,5 mm Dicke besteht.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das leitfähige Band (3) mit Harz auf dem Rohr (1) befestigt wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbinden der Rohre (1) folgende Schritte aufweist:

• a) Verkleben der Außenseiten der Wände (2) außerhalb der Bänder (3) mittels Kunstharz,
• b) Abdichten der Hohlräume (5) zwischen den Rohren (2) mit Weichstoff, vorzugsweise Teflonbändern, und
• c) Abdichten der Rohrenden hinter den leitfähigen Bändern (3) durch eine Verschlußmasse (7).

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (4) konisch ausgebildet sind.