DE4104923A1 - Verfahren zum entfernen von staub aus einem gasstrom und entstaubungsanlage - Google Patents

Verfahren zum entfernen von staub aus einem gasstrom und entstaubungsanlage

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Description

Technisches Gebiet
Bei der Erfindung wird ausgegangen von einem Verfahren zum Entfernen von Staub aus einem Gasstrom und einer Entstaubungsanlage nach dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 5.
Stand der Technik
Mit den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 5 nimmt die Erfindung auf einen Stand der Technik Bezug, wie er aus der US-A-44 78 13 bekannt ist. Dort werden Verbrennungsgase eines Dieselmotors zur Entfernung von Partikeln und Aerosolen nacheinander durch einen Koagulator und ein Zyklon geschickt. In der geerdeten Koagulatorkammer sind mehrere Stapel mit scheibenförmigen Sprühelektroden auf negativem Potential angeordnet. Der Koagulator kann auch in dem Zyklon eingebaut sein. Um Ablagerungen an der Koagulatorkammerwand zu vermeiden, wird diese mit hoher Geschwindigkeit vom Abgas überströmt oder mechanischen Stößen oder Vibrationen ausgesetzt.
Aus der Tagungsveröffentlichung: AIAA-81-0393 von R. R. Boericke et al., Electrocyclone for High Temperature, High Pressure Dust Removal, AIAA 19th AEROSPACE SCIENCES MEETING, January 12-15, 1981,/St. Louis, Missouri, ist es bekannt, zur Abscheidung von Staub aus dem Heißgasstrom eines Kraftwerkes mit Druckwirbelschichtfeuerung mehrere Elektrozyklone in Reihe zu schalten. In den oberen Teil der Elektrozyklone ragen stabförmige Hochspannungselektroden, die eine maximale elektrische Feldstärke von 500 kV/m erzeugen. Ein Vorteil dieser Einrichtung ist es, daß die elektrischen Kräfte, die auf die Partikel einwirken, unabhängig von der Zyklongröße und dem Volumenstrom im Zyklon gewählt werden können. Demgegenüber fallen die sonst bei der Abscheidung wirksamen Trägheitskräfte mit sinkendem Volumenstrom und mit steigender Zyklongröße ab. Ist der Ladungsgrad der Partikel gering, so werden die Vorteile der Elektrozyklone unwirksam. Durch die sehr kurze Verweilzeit der Partikeln in dem für die Partikelaufladung vorgesehenen Teil des ersten Elektrozyklons ist dies der Fall.
Die Druckwirbelschichtfeuerung ist eine erfolgversprechende neue Verbrennungstechnik zur effizienten, umweltfreundli­ chen Erzeugung von Strom aus Kohle. Bei der Verbrennung entstehendes SO2 kann durch Zugabe von Kalkverbindungen zur Kohle direkt gebunden werden. Die NOx-Bildung ist auf Grund der niedrigen Verbrennungstemperatur von 850oC gering. Strom wird üblicherweise über einen Dampfprozeß erzeugt. Eine wesentliche Steigerung des Wirkungsgrades kann aber erreicht werden, wenn die Abgase, die bei Vollast eine Temperatur von 850oC und einen Druck von 16 bar aufweisen, auf eine Gasturbine geleitet werden. Um die Gasturbinen­ schaufeln vor Erosion zu schützen, werden die Abgase mittels 2- oder mehrstufiger Zyklone von Partikeln gereinigt. Mit dem bekannten Verfahren werden vor allem große Partikel (< 5 µm), die eine Turbinenschaufel beim Aufschlag beschädigen können, aus dem Abgas entfernt. Für die Entfernung kleinerer Partikel gibt es noch keine zufriedenstellende Lösung.
Darstellung der Erfindung
Die Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen 1 und 5 definiert ist, löst die Aufgabe, ein Verfahren und eine Entstaubungsanlage zur vollständigeren Entfernung von kleinen und großen Partikeln aus einem Gasstrom anzugeben.
Ein Vorteil der Erfindung liegt in der geringeren Umweltbelastung durch Staub. Mit relativ einfachen Mitteln wird ein verbesserter Staubabscheidungsgrad erreicht.
Ein weiterer Vorteil liegt in dem geringen Druck- und Temperaturverlust des Agglomerators bzw. Koagulators.
Bei einer Verwendung in Kraftwerken zur Stromerzeugung kann die Lebensdauer von Gasturbinenschaufeln erhöht und die Wirtschaftlichkeit gesteigert werden.
Ein weiterer Vorteil liegt in dem äußerst geringen Platzbedarf im Vergleich zu filternden Abscheidern bei einem gegebenen Abgasvolumenstrom. Der geringe Platzbedarf ermöglicht bei der Anwendung in einem Druckwirbelschichtkraftwerk die Unterbringung innerhalb des Druckgefäßes für die Brennkammer.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Entfernung der kleinen Partikeln in einem als Koagulator und Partikelladegerät modifizierten Elektrofilter, der in Strömungsrichtung angeordnet ist, in Kombination mit einem nachfolgenden Elektrozyklon vorzunehmen. Der modifizierte Elektrofilter wird dabei einerseits so betrieben, daß die Flugaschepartikeln in einem Wechselspiel von Abscheidung und Wiedereintrag zu großen Partikeln koagulieren, so daß insbesondere kleine Teilchen in einem nachfolgenden Zyklon abgeschieden werden können. Andererseits verhilft die durch das Wechselspiel bedingte hohe Verweilzeit der Partikeln im Elektrofilter denselben zu einem sehr hohen Grad an elektrostatischer Aufladung, so daß die anschließende Verwendung eines Elektrozyklons sehr wirkungsvoll ist. Dies steigert die Abscheidewirkung insgesamt und vor allem bei kleinen Partikeln von < 5 µm wesentlich. Im Elektrofilter wird das Größenspektrum zu großen Partikeln verschoben, was eine nachfolgende Trägheitsabscheidung vereinfacht. Auf diese Weise werden die Vorteile des Elektrofilters genutzt, und zwar die einfache und robuste Konstruktion mit geringem Wartungsbedarf, der sehr geringe Druckverlust, die hohe Niederschlagsgeschwindigkeit der Partikeln bei hoher Temperatur und hohem Druck sowie die kleine Bauausführung bei hohem Druck. Gleichzeitig kann durch die im Elektrofilter gegebene hohe Verweilzeit der Partikeln deren Ladungsgrad maximiert werden, wodurch anschließend die Vorteile eines Elektrozyklons genutzt werden können.
Die erfindungsgemäße Entstaubungsanlage kann z. B. auch bei der Kohlevergasung angewandt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei­ spielen erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Entstaubungsanlage mit einem Koagulator, der mehrere durch Platten getrennte Koagulatorkammern aufweist und dem 2 in Reihe geschaltete Zyklone nachgeordnet sind,
Fig. 2 eine Entstaubungsanlage gemäß Fig. 1, jedoch mit einem Koagulator, der aus mehreren Koagulatorroh­ ren mit Vibratoren aufgebaut ist und bei dem das 1. nachgeordnete Zyklon ein Elektrozyklon ist, sowie
Fig. 3 ein Diagramm zur Darstellung der Verschiebung der Partikelgrößenverteilung durch den Koagulator unter atmosphärischen Bedingungen.
Wege zur Ausführung der Erfindung
In Fig. 1 ist mit (1) ein partikel- bzw. staubbeladenes Gas bzw. Heißgas bezeichnet, das von einer Druckwirbelschicht­ feuerung eines Kraftwerkes kommt und über eine Entstau­ bungsanlage (4, 8, 9) nicht dargestellten Gasturbinenschaufeln einer Gasturbine zugeleitet wird. Das Heißgas (1) hat bei Vollast eine Temperatur von 850oC und einen Druck von 16 bar. Die Staubpartikeln werden in einem geerdeten Plattenelektrofilter bzw. einem Koagulator oder Koagulator-Partikellader (4) mit geerdeten Platten bzw. Koagulatorkammern oder Koagulator-Partikelladekammern (5) an Hochspannungselektroden bzw. Koagulatorelektroden oder Koagulator-Partikelladeelektroden (3) elektrisch geladen und an der inneren Wandung des Koagulator-Partikelladers (4) abgeschieden. Die drahtförmigen Koagulator- Partikelladeelektroden (3) sind in der Mitte zwischen den Platten (5) bzw. randseitig zwischen der jeweiligen randseitigen Platte und der Innenwand des Koagulator- Partikelladers (4) angeordnet. Die auf den Abscheideplatten bzw. Koagulator-Partikelladekammern (5) und an der Innenwand des Koagulator-Partikelladers (4) gebildeten Agglomerate werden von der Gasströmung, deren mittlere Geschwindigkeit zwischen 3 m/s und 10 m/s beträgt, sporadisch wieder mitgerissen. Gegebenenfalls kann das Abreißen durch sporadisches Klopfen der Platten (5) unterstützt werden. In nachgeschalteten Zyklonen (8, 9) werden die Agglomerate als Asche oder Staub (13) bzw. (14) abgeschieden, während entstaubtes Zyklon-Abgas (10) zu einer nicht dargestellten Gasturbine geleitet wird.
Die Koagulator-Partikelladeelektroden (3) sind normaler­ weise negativ geladen; sie können aber auch positiv geladen sein oder alternierend auf negatives und positives Poten­ tial gelegt werden. So kann zusätzlich zur Koagulation an der Innenwand des Koagulator-Partikelladers auch noch die bipolare Koagulation im Gasraum zur Partikelvergrößerung genutzt werden.
Fig. 2 zeigt die Abscheidung von Staub aus einem Heißgas (1) in einer Verfahrensskizze. Mit (2) ist eine Hochspannungsquelle bezeichnet, welche mit draht- oder stabförmigen Koagulator-Partikelladeelektroden (3) in der Mitte von mehreren rohrförmigen Koagulator-Partikelladekam­ mern bzw. Koagulator-Partikelladerohren (5) des Koagulator- Partikelladers (4) verbunden ist. An jedem Koagulator- Partikelladerohr ist ein Vibrator (6) angebracht, um an Wandungen der Koagulator-Partikelladerohre (5) abgeschie­ dene Agglomerate wieder in den Heißluftstrom einzutragen bzw. eine Ablösung zu unterstützen. Die Koagulator- Partikelladekammern (5) sind mit einem Erdpotential (12) verbunden; sie haben einen Durchmesser im Bereich von 4 cm -50 cm, insbesondere im Bereich von 5 cm-25 cm, vorzugs­ weise von 25 cm, und eine Länge im Bereich von 3 m-7 m, insbesondere im Bereich von 4 m-6 m, vorzugsweise von 5 m. Die Strömungsgeschwindigkeit des Gases im Koagulator- Partikellader (4) ist hoch, sie liegt im Bereich zwischen 1 m/s-20 m/s, vorzugsweise im Bereich zwischen 3 m/s-10 m/s. Bei einem Abgasstrom von 200 kg/s in einem Druckwirbelschichtkraftwerk unter Vollast besteht das Rohrbündel aus etwa 25 Koagulator-Partikelladerohren (5) von 25 cm Durchmesser, wobei die Strömungsgeschwindigkeit im Koagulator-Partikellader (4) 8 m/s beträgt.
An den Rohrwandungen der Koagulator-Partikelladerohre (5) bzw. in deren unmittelbarer Nähe kommt es zur Koagulation der Staubpartikel. Es stellt sich ein Wechselspiel ein zwischen elektrostatischer Abscheidung und Wiedereintrag der Partikel durch turbulente Scherspannung durch die Strömung bzw. durch mechanische Vibrationen oder Stöße. Die dadurch bedingte lange Verweilzeit der Partikel im Koagulator-Partikellader (4) verursacht eine sehr hohe Partikelaufladung, was im nachfolgenden Elektrozyklon (8) ausgenutzt wird.
Mit (7) ist ein Koagulatorabgas bzw. ein Koagulator- Partikelladerabgas bezeichnet, dessen Partikel im Durchschnitt größer sind als die des staubbeladenen Heißgases (1) und bei dem der Grad der Partikelaufladung höher ist als in einem normalen Elektrozyklon. Das Koagulator-Partikelladerabgas wird einem 1. Zyklon (8) mit einer zentrischen, stabförmigen Hochspannungs- bzw. Zyklonelektrode (11) und danach einem 2. Zyklon (9) ohne Hochspannungselektrode zugeführt. Der 2. Zyklon liefert reingasseitig von kleinen und großen Partikeln gut gereinigtes Zyklon-Abgas (10), das auf eine Gasturbine geleitet wird. Die Koagulate im Reingas bzw. Koagulator- Partikelladerabgas (7) des Koagulator-Partikelladers (4) können in den nachgeschalteten Zyklonen (8, 9) mit geringem Druckverlust als Asche (13, 14) abgeschieden werden.
Fig. 3 zeigt die Wirkung des Koagulator-Partikelladers (4) unter atmosphärischen Temperatur- und Druckverhältnissen bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 8 m/s, einer Feldstärke von 4 kV/cm und einer Partikelkonzentration von 17 g/m3. Auf der Ordinate ist die kumulative Größenverteilung (U) in % und auf der Abszisse der Partikeldurchmesser (d) in um aufgetragen. Eine mit (15) bezeichnete Kurve stellt die Größenverteilung (U) bei ausgeschaltetem Koagulator-Partikellader (4) dar. Mit (16) sind Meßwerte- Bandbreiten bezeichnet, die bei eingeschaltetem Koagulator- Partikellader (4) erreicht werden. Der Anteil der Partikel mit einem Durchmesser kleiner als 5,8 µm liegt bei ausgeschaltetem Koagulator-Partikellader (4) bei etwa 15% der Gesamtmasse aller Partikel. Mit eingeschaltetem Koagulator-Partikellader (4) kann dieser Anteil auf etwa 7% reduziert werden.
Es versteht sich, daß bei einem Großkraftwerk mehrere Entstaubungsanlagen (4, 8, 9) parallel vorgesehen sein können. Die Gastemperatur kann dabei im Bereich von 500°C -1200°C und der Druck im Bereich von 5 bar-20 bar liegen.

Claims (12)

1. Verfahren zum Entfernen von Staub aus einem Gasstrom (1),
  • a) wobei ein staubbeladener Gasstrom (1) erst durch einen Koagulator (4) zur gegenseitigen Anlagerung von Staubpartikeln und
  • b) danach durch mindestens einen 1. Zyklon (8) zur Abscheidung von Staub (13) aus dem Gasstrom befördert wird,
dadurch gekennzeichnet,
  • c) daß der staubbeladene Gasstrom (1) parallel durch mehrere Koagulatorkammern (5) des Koagulators (4) geführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
  • a) daß der staubbeladene Gasstrom (1) mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 1 m/s-20 m/s,
  • b) insbesondere mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 5 m/s-10 m/s durch den Koagulator (4) befördert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß im 1. Zyklon (8) ein elektrisches Feld zur besseren Staubabscheidung aufrechterhalten wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
  • a) daß der staubbeladene Gasstrom (1) ein Heißgasstrom aus der Brennkammer eines Kraftwerkes ist,
  • b) insbesondere, daß der Heißgasstrom (1) eine Temperatur im Bereich von 500oC-1200oC und einen Druck im Bereich von 5 bar-20 bar aufweist.
5. Entstaubungsanlage (4, 8, 9) zur Abscheidung von Staub aus einem Gasstrom (1)
  • a) mit einem Koagulator (4) und
  • b) einem dem Koagulator nachgeordneten 1. Zyklon (8),
dadurch gekennzeichnet,
  • c) daß der Koagulator (4) mindestens 2 Koagulatorkammern (5) mit je einer Koagulatorelektrode (3) und einer die Koagulatorelektrode umgebenden Wand aufweist.
6. Entstaubungsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
  • a) daß jede Koagulatorelektrode (3) als zentraler Entladungsdraht innerhalb der jeweiligen Koagulatorkammer (5) ausgebildet ist,
  • b) daß der Abstand der Koagulatorelektrode (3) von der Wandung der Koagulatorkammer (5) im Bereich von 1,5 cm-25 cm,
  • c) insbesondere im Bereich von 2,5 cm-12 cm liegt und
  • d) daß die Länge der Koagulatorkammer (4) im Bereich zwischen 3 m und 7 m,
  • e) insbesondere im Bereich zwischen 4 m und 6 m liegt.
7. Entstaubungsanlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
  • a) daß der Koagulator (4) mindestens einen Vibrator (6) aufweist,
  • b) insbesondere, daß jede Koagulatorkammer (5) mit einem Vibrator (6) in Wirkverbindung steht.
8. Entstaubungsanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der 1. Zyklon (8) mindestens eine Zyklonelektrode (11) aufweist.
9. Entstaubungsanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem 1. Zyklon (8) mindestens ein 2. Zyklon (9) ohne Zyklonelektrode nachgeschaltet ist.
10. Entstaubungsanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
  • a) daß die Koagulatorelektroden (3) und eine bzw. die Zyklonelektrode (11) auf einem negativen Hochspannungspotential gehalten werden,
  • b) insbesondere, daß die Koagulatorelektroden (3) alternierend auf positives und negatives Potential gebracht werden.
DE4104923A 1990-08-30 1991-02-18 Verfahren zum entfernen von staub aus einem gasstrom und entstaubungsanlage Withdrawn DE4104923A1 (de)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4342965A1 (de) * 1993-12-16 1995-06-22 Abb Research Ltd Einrichtung zur Entfernung von Staubpartikeln aus Abgasen
EP1232013A2 (de) * 1999-11-11 2002-08-21 Indigo Technologies Group PTY LTD Verfahren und vorrichtung zum agglomerieren von teilchen
DE10346692A1 (de) * 2003-10-08 2005-06-23 Volkswagen Ag Tropfenabscheider
EP1644101B1 (de) * 2003-06-20 2009-12-30 Lg Electronics Inc. Staubabscheider für zyklonen-reinigungsvorrichtung
DE202015106928U1 (de) 2015-12-18 2016-01-15 Guntamatic Heiztechnik Gmbh Vorrichtung zur Reinigung von Rauchgasen
CN111715010A (zh) * 2019-03-21 2020-09-29 北京康孚科技股份有限公司 轴流旋风凝并式空气过滤方法和装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060026574A (ko) * 2004-09-21 2006-03-24 삼성광주전자 주식회사 사이클론 집진장치
WO2016176757A1 (en) 2015-05-01 2016-11-10 The Royal Institution For The Advancement Of Learning / Mcgill University Electrocyclonic particle collector
CN113366198B (zh) * 2018-10-22 2023-08-15 上海必修福企业管理有限公司 一种发动机排放处理系统和方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE550699C (de) * 1930-11-29 1932-09-15 Siemens Schuckertwerke Akt Ges Hochspannungsdurchfuehrung, insbesondere fuer Hochdruckelektrofilter
DE724756C (de) * 1939-09-20 1942-09-04 Patentverwertung Fliehkraftelektrofilter
GB613669A (en) * 1946-06-25 1948-12-01 Sturtevant Eng Co Ltd Improvements in electrostatic precipitation apparatus
DE844593C (de) * 1948-12-03 1952-07-21 Metallgesellschaft Ag Verfahren und Einrichtung zur Ausflockung von Russ und gewichts-maessig aehnlichen, leitenden Schwebeteilchen aus einem Traegergas durch Elektrofilter mit nachgeschaltetem Absetzraum
US2705544A (en) * 1953-03-16 1955-04-05 Research Corp Electrical precipitator
DE1127876B (de) * 1957-11-29 1962-04-19 Degussa Verfahren und Vorrichtung zum Abscheiden von in gasfoermigen Medien dispergierten elektrisch leitenden Feststoffen
DE2254304A1 (de) * 1971-11-05 1973-05-10 Nippon Kogei Kogyo Co Verfahren und vorrichtung zur elektrostatischen staubabscheidung
GB2055628A (en) * 1979-08-04 1981-03-11 Rolls Royce Apparatus for removing impurities from gases
WO1984001523A1 (en) * 1982-10-20 1984-04-26 Bosch Gmbh Robert Gas scrubbing method and device
US4478613A (en) * 1981-10-16 1984-10-23 Robert Bosch Gmbh Apparatus to remove solid particles and aerosols from a gas, especially from the exhaust gas of an internal combustion engine
WO1985000406A1 (en) * 1983-07-02 1985-01-31 Robert Bosch Gmbh Gas purification device
DE3500373A1 (de) * 1985-01-08 1986-07-10 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Vorrichtung zum entfernen von festkoerperpartikeln, insbesondere von russteilchen aus dem abgas von brennkraftmaschinen

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1853393A (en) * 1926-04-09 1932-04-12 Int Precipitation Co Art of separation of suspended material from gases

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE550699C (de) * 1930-11-29 1932-09-15 Siemens Schuckertwerke Akt Ges Hochspannungsdurchfuehrung, insbesondere fuer Hochdruckelektrofilter
DE724756C (de) * 1939-09-20 1942-09-04 Patentverwertung Fliehkraftelektrofilter
GB613669A (en) * 1946-06-25 1948-12-01 Sturtevant Eng Co Ltd Improvements in electrostatic precipitation apparatus
DE844593C (de) * 1948-12-03 1952-07-21 Metallgesellschaft Ag Verfahren und Einrichtung zur Ausflockung von Russ und gewichts-maessig aehnlichen, leitenden Schwebeteilchen aus einem Traegergas durch Elektrofilter mit nachgeschaltetem Absetzraum
US2705544A (en) * 1953-03-16 1955-04-05 Research Corp Electrical precipitator
DE1127876B (de) * 1957-11-29 1962-04-19 Degussa Verfahren und Vorrichtung zum Abscheiden von in gasfoermigen Medien dispergierten elektrisch leitenden Feststoffen
DE2254304A1 (de) * 1971-11-05 1973-05-10 Nippon Kogei Kogyo Co Verfahren und vorrichtung zur elektrostatischen staubabscheidung
GB2055628A (en) * 1979-08-04 1981-03-11 Rolls Royce Apparatus for removing impurities from gases
US4478613A (en) * 1981-10-16 1984-10-23 Robert Bosch Gmbh Apparatus to remove solid particles and aerosols from a gas, especially from the exhaust gas of an internal combustion engine
WO1984001523A1 (en) * 1982-10-20 1984-04-26 Bosch Gmbh Robert Gas scrubbing method and device
WO1985000406A1 (en) * 1983-07-02 1985-01-31 Robert Bosch Gmbh Gas purification device
DE3500373A1 (de) * 1985-01-08 1986-07-10 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Vorrichtung zum entfernen von festkoerperpartikeln, insbesondere von russteilchen aus dem abgas von brennkraftmaschinen

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4342965A1 (de) * 1993-12-16 1995-06-22 Abb Research Ltd Einrichtung zur Entfernung von Staubpartikeln aus Abgasen
EP1232013A2 (de) * 1999-11-11 2002-08-21 Indigo Technologies Group PTY LTD Verfahren und vorrichtung zum agglomerieren von teilchen
EP1232013A4 (de) * 1999-11-11 2006-04-05 Indigo Technologies Group Pty Verfahren und vorrichtung zum agglomerieren von teilchen
EP1644101B1 (de) * 2003-06-20 2009-12-30 Lg Electronics Inc. Staubabscheider für zyklonen-reinigungsvorrichtung
DE10346692A1 (de) * 2003-10-08 2005-06-23 Volkswagen Ag Tropfenabscheider
DE202015106928U1 (de) 2015-12-18 2016-01-15 Guntamatic Heiztechnik Gmbh Vorrichtung zur Reinigung von Rauchgasen
CN111715010A (zh) * 2019-03-21 2020-09-29 北京康孚科技股份有限公司 轴流旋风凝并式空气过滤方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05501678A (ja) 1993-04-02
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