DE421203C

DE421203C - Method and device for the electrical elimination of suspended bodies from gases by the simultaneous action of positive and negative discharges

Info

Publication number: DE421203C
Application number: DEM73090D
Authority: DE
Original assignee: Metallbank und Metallurgische Gesellschaft AG
Current assignee: Metallbank und Metallurgische Gesellschaft AG
Priority date: 1918-11-14
Filing date: 1921-03-13
Publication date: 1925-11-07

Description

Verfahren und Vorrichtung zur elektrischen Ausscheidung von Schwebekörpern aus Gasen durch gleichzeitige Einwirkung von positiven und negativen Entladungen. Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom z. Juni igii die Priorität auf Grund der Anmeldung in den Vereinigten Staaten von Amerika vom 4 November igi8 beansprucht. Bei der elektrischen Gasreinigung ist es bekannt, die Sammelelektroden in Fangräumen oder Sackgassen anzuordnen, die gegen die Hauptströmung des Gases geschützt liegen, oder die auszuscheidenden Schwebekörper durch Durchbrechungen der Sammelelektroden hindurch in gegen die Gasströmung geschützte Fangräume unter Einwirkung des elektrischen Feldes seitlich hineinzuziehen. Voraussetzung ist bei allen diesen bekannten Einrichtungen die Ausbildung eines starken elektrischen Feldes zwischen der Innenwand des Fangraumes und der Ausströmerelektrode. Sobald dieses von einer Feldfläche am Fangraum ausgehende elektrische Feld fortfällt, fehlt die Anziehungskraft auf die geladenen Schwebeteilchen, die diesen erst die Möglichkeit gibt, aus der Gasströmung heraus in den Fangraum hineinzuwandern. Aus diesem Grunde erschien es ausgeschlossen, den Fangraum auch bei gleichzeitiger positiver und negativer Entladung anzuwenden, eben weil hier jene auf ;die Schwebekörper wirkende von einer Sammel-oder Ausscheideelektrode ausgehende elektrische Kraft in Fortfall kommt.Method and device for the electrical separation of floating bodies from gases by the simultaneous action of positive and negative discharges. According to the Union Treaty of z. June igii claims priority based on filing in the United States of America from November 4 igi8. In electrical gas cleaning, it is known to arrange the collecting electrodes in trapping spaces or dead ends that are protected from the main flow of gas, or to pull the floating bodies to be separated through openings in the collecting electrodes into trapping spaces protected against the gas flow laterally under the action of the electric field. The prerequisite for all of these known devices is the formation of a strong electric field between the inner wall of the trap chamber and the outflow electrode. As soon as this electric field emanating from a field surface on the trap area ceases, the force of attraction on the charged suspended particles, which only gives them the opportunity to migrate out of the gas flow into the trap area, is missing. For this reason it seemed impossible to use the trap chamber with simultaneous positive and negative discharge, precisely because here the electric force acting on the float from a collecting or separating electrode is no longer available.

Bisher war es auch unmöglich, das mit gleichzeitiger positiver und negativer Entladung arbeitende Verfahren technisch auszubeuten, weil es keine Möglichkeit gab, die positiv und negativ geladenen Schwebekörper in der Ausscheidevorrichtung festzuhalten.So far it was also impossible to do that with simultaneous positive and Technically exploiting negative discharge working methods because there is no possibility were the positively and negatively charged floats in the separator to hold on.

Hier greift nun die Erfindung ein, die grundlegende Abhilfe schaffen will. Die Erfindung geht davon aus, daß die Resultierende, einerseits aus der Bewegung jedes elektrisierten Teilchens in Richtung der Gasströmung und anderseits aus der Richtung, die dieses Teilchen auf Grund der Anziehungskraft des entgegengesetzt geladenen Raumteiles in der Umgebung der Ausströmelektrode annimmt, so gerichtet wird, daß die Teilchen in einen neutralen Fangraum, der keine Sammelelektrode enthält, hineingetrieben werden. Mit andern Worten: Die Erfindung besteht darin, daß vor und hinter den Elektroden senkrecht zur Gasströmung und symmetrisch oder annähernd symmetrisch zur Entladungsfläche der Elektroden angLordnete elektrisch neutrale Hemmkörper zum Auffangen der Schwebeteilchen verwendet werden.This is where the invention intervenes and provides a fundamental remedy want. The invention assumes that the resultant, on the one hand, from the movement of each electrified particle in the direction of the gas flow and on the other hand out of the Direction to which this particle is opposed due to the gravitational pull of the charged part of the space in the vicinity of the discharge electrode assumes, so directed is that the particles in a neutral trap, which does not contain a collecting electrode, to be driven in. In other words: The invention consists in that before and behind the electrodes perpendicular to the gas flow and symmetrically or approximately Electrically neutral ones arranged symmetrically to the discharge surface of the electrodes Inhibitors can be used to catch the suspended particles.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt.The invention is shown in the drawing, for example.

Abb. i zeigt das Schema der Erfindung im wagerechten Schnitt.Fig. I shows the scheme of the invention in a horizontal section.

Abb. z ist ein senkrechter Schnitt durch eine Ausführungsform und Abb.3 ein wagerechter Schnitt nach 3-3 der Abb. 2.Fig. Z is a vertical section through an embodiment and Fig. 3 a horizontal section according to 3-3 of Fig. 2.

Der in Abb. i veranschaulichte Apparat enthält eine Mehrzahl von Ausströmelektroden, deren Gestalt beliebig sein kann, sofern sie nur sprühen. Zu diesem Zweck können sie, wie in Abb. i dargestellt, z. B. mit scharfen Kanten versehen sein. Die Gruppe i dieser Elektroden ist mit dem positiven Pol einer hochgespannten Stromquelle verbunden, während die andere Gruppe 2 der Ausströmelektroden entsprechend negativ geladen wird. Das zu reinigende Gas fließt innerhalb der Kammer oder des Kanals 3 an den Elektroden i, 2 vorbei, wie .durch Pfeile angedeutet, mit dem Ergebnis, daß die SchwebeteiIchen, z. B. Staub- oder Rauchteilchen, des Gasstromes elektrisch aufgeladen werden, und zwar teils positiv, teils negativ. Infolgedessen zielen sich die verschieden elektrisch geladenen Teilchen an und bilden auf diese Weise größere Klümpchen .oder Flocken. Die Ausfällung der Teilchen erfolgt in derselben Vorrichtung, die zur Zusammenballung der Teilchen dient. Demgemäß sind nach Abb. i im Strömungsweg der Gase eine oder mehrere Reihen oder Gruppen von Prallwänden o. dgl. q. vorgesehen, die entweder aus nichtleitendem Material bestehen oder aber bei Herstellung aus leitendem Material, wie bei 5 angegeben, geerdet sind.The apparatus illustrated in Fig. I contains a plurality of outflow electrodes, the shape of which can be any, as long as they only spray. To this end you can they, as shown in Fig. i, z. B. be provided with sharp edges. The group i of these electrodes is connected to the positive pole of a high voltage power source, while the other group 2 of the outflow electrodes is correspondingly negatively charged will. The gas to be cleaned flows within the chamber or channel 3 to the Electrodes i, 2 over, as indicated by arrows, with the result that the Floating particles, e.g. B. dust or smoke particles, the gas flow is electrically charged partly positive, partly negative. As a result, they aim differently electrically charged particles and in this way form larger lumps. or Flakes. The particles are precipitated in the same device used for agglomeration the particle serves. Accordingly, according to Fig. I, in the flow path of the gases there are or several rows or groups of baffles o. the like. q. provided that either consist of non-conductive material or, if manufactured, of conductive material, are grounded as indicated at 5.

Die Ausströmelektroden i und 2 bilden senkrecht hängende Streifen, .die flach quer zur Strömungsrichtung des Gases gestellt sind. Ebenso erstrecken sich die Prallplatten ¢ in senkrechter Verlängerung quer zur Gasrichtung in der aus Abb. i ersichtlichen, mit Bezug auf die Elektroden i und 2 versetzten Anordnung. Die Zonen oder Fangräume, in denen sich die positiv geladenen Teilchen mit den negativ geladenen Teilchen treffen, befinden sich neben den Elektroden i und 2 zwischen den Prallplattengruppen ¢.The outflow electrodes i and 2 form vertically hanging strips, .which are placed flat across the direction of flow of the gas. Likewise extend the baffle plates ¢ extend perpendicularly to the gas direction in the shown in Fig. i, with respect to the electrodes i and 2 staggered arrangement. The zones or trapping spaces in which the positively charged particles meet the negatively meet charged particles, are located next to the electrodes i and 2 between the flapper groups ¢.

Die Entladung der Ausströmergruppen i und 2, die gegen Erde isoliert sind, geht wegen der Gegensätzlichkeit ihrer Polarität nur zwischen ihnen vor sich und nicht etwa zwischen ihnen und den Körpern q.. Infolge der Isolierung der Ausströmerelektroden bleibt die aus Sicherheitsgründen wünschenswerte Erdung der Fangraumkörper ¢ für die beabsichtigte Wirkung unschädlich.The discharge of the outlet groups i and 2, which insulates against earth is only going on between them because of the opposition of their polarity and not between them and the bodies q .. As a result of the isolation of the outflow electrodes For safety reasons, the earthing of the trap body remains for the intended effect is harmless.

Betrachtet man das elektrische Feld, wie es nach Abb. i zwischen den Ausströmelektroden entgegengesetzter Elektrizität sich ausbildet, so ergibt sich, daß in der Nähe der positiven Sprühelektroden i die Schwebeteilchen positiv geladen werden und mit lebhafter Geschwindigkeit quer zur Stx.ömungsxichtung des Gases nach dem negativen Pol 2 hineilen. Das gleiche ist mit den negativ geladenen Teilchen von den Sprühelektroden 2 aus der Fall, die dem Pol i zustreben. Selbstverständlich tritt nicht allein eine Anziehung von Teilchen auf, sondern die in der Umgebung jedes Pols befindlichen Schwebeteilchen positiver bzw. negativer Aufladung und Gasionen wirken zusammen mit ihren Elektroden i bzw. 2 wie ein einheitlicher Körper großer Ausdehnung und entsprechender Ladung. Diese gegenpolig geladenen Körper übzn noch auf größere Entfernung eine kräftige gegenseitige Anziehung aus, die bewirkt, daß die Schwebekörper statt mit der Strömung des Gases quer dazu in den Fangraum hineingetrieben werden, und zwar resultierend aus den zwei zueinander senkrechten Komponenten. Die relative Geschwindigkeit ist groß .genug, um den bei nicht zu hoher Geschwindigkeit des Rohgases nur kurzen Querweg zu durchlaufen, welcher notwendig ist, um die Teilchen aus der Strömungsbahn des Gases zwischen den Fangkörpern hindurch in die Fangräume einzulenken.If one considers the electric field, as shown in Fig. I between the Outflow electrodes of opposite electricity are formed, so it follows that that in the vicinity of the positive spray electrodes i the suspended particles are positively charged and at brisk speed across the flow direction of the gas rush to negative pole 2. The same is with the negatively charged particles of the spray electrodes 2 from the case, which strive towards the pole i. Of course there is not only an attraction of particles, but also that in the environment suspended particles of positive or negative charge and gas ions located at each pole act together with their electrodes i and 2 like a single body Expansion and corresponding charge. These oppositely charged bodies still exert a strong one at a greater distance mutual attraction, which causes the float instead of with the flow of the gas transversely to it in the trap area are driven in, namely as a result of the two to each other vertical components. The relative speed is great. Enough to keep the at not to traverse too high a speed of the raw gas only short transverse path, which is necessary to remove the particles from the flow path of the gas between the trap bodies to steer through into the trapping areas.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 2 und 3 besteht die Vorrichtung aus einem Gehäuse oder einer Kammer 6, die an einem Ende mit dem Gaseinlaß i i und am andern mit dem Gasauslaß i i' versehen ist. Zwei Gruppen von Ausströmelektroden i und 2 sind im Innern dieser Kammer 6 an isolierten Trägern 7 und 8 hängend angeordnet. Die Träger 7 und 8 liegen auf Isolatoren 9, die in besonderen Nischen der Kammer 6 untergebracht sein können, auf. Die Stützen 7 und 8 können aus I-Trägern bestehen, über die Querstäbe 7' bzw. 8' gelegt sind, an welchen die Elektroden i bzw. 2 hängen. Diese Elektrodenanordnung kann selbstverständlich auch eine andere sein.In the embodiment according to Figs. 2 and 3, the device consists from a housing or chamber 6, which at one end with the gas inlet i i and is provided on the other with the gas outlet i i '. Two groups of discharge electrodes i and 2 are arranged in the interior of this chamber 6 suspended from insulated supports 7 and 8. The carriers 7 and 8 lie on insulators 9, which are in special niches of the chamber 6 can be accommodated on. The supports 7 and 8 can consist of I-beams, are placed over the transverse rods 7 'and 8', on which the electrodes i and 2 are suspended. This electrode arrangement can of course also be a different one.

Die Prallkörper q. hängen vom Deckel des Kammerteiles io zwischen den Querstäben 7', 8' und den Ausströmelektroden i und 2 h erab. Dadurch wird der Gasstrom wirksam mit den Sprühelektroden in Berührung gebracht und erreicht, daß die zusammengeballten Teilchen oder Flocken zwischen den Prallplatten q. neutrale Fangräume vorfinden, in welchen sie sich unter dem Ein.fluß der Schwere aus dem Gasstrom abscheiden können.The impact body q. hang from the lid of the chamber part io between the cross bars 7 ', 8' and the outflow electrodes i and 2 h erab. This will make the The gas stream is effectively brought into contact with the spray electrodes and achieves that the agglomerated particles or flakes between the baffle plates q. neutral Find trapping spaces in which they are under the influence of gravity from the Can separate gas stream.

Die Kammer 6 trägt am unteren Ende in der üblichen Weise den Sammeltrichter 12 für das abgeschiedene Material mit der verschließbaren Entleerungsöffnung 13.The chamber 6 carries the collecting funnel at the lower end in the usual way 12 for the separated material with the closable emptying opening 13.

Zur Ladung der positiven und negativen Elektroden sind die Stromschienen 7 und 8 durch Drähte 1q. bzw. 15 mit den Polschuhen eines Gleichrichters verbunden.The busbars are used to charge the positive and negative electrodes 7 and 8 by wires 1q. or 15 connected to the pole pieces of a rectifier.

Die Wirkungsweise der Einrichtung nach Abb. 2 und 3 ist folgende: Das zu reinigende Gas, das die Kammer 6 durchströmt, wird durch die Hindernisse q. derart abgelenkt, daß der Hauptteil des Gases an den Ausströmelektroden i und 2 vorbeiströmcn muß. Die Potentialdifferenz zwischen diesen Ausströmelektroden ist so hoch, daß Koronaentladung eintritt, und zwar an den Elektroden i positiv und an den Elektroden 2 negativ. Für gewöhnlich reicht eine Potentialdifferenz von ioo ooo Volt oder darüber aus, wenn z. B. die Elektroden i positiv mit 5o ooo Volt und die Elektroden 2 negativ ebenfalls mit 5o ooo Volt gespeist werden. Gegebenenfalls kann eine der Ausströmergruppen geerdet sein und die andere Gruppe auf einem entsprechend hohen, entweder positiven oder negativen Potential gehalten werden, um die erforderliche Potentialdifferenz zu erzielen. Die Schwebeteilchen im Gas werden durch die Elektroden i und 2 positiv und negativ aufgeladen und ziehen sich infolgedessen gegenseitig an, wobei sie in die neutralen Fangräume b zwischen den Prallplatten 4. gelangen und aus dem Gasstrom abgesondert werden. Etwaige Ansätze an den Hemmkörpern q. können durch Schütteln, Klopfen, Schaben, Waschen o. dgl. entfernt werden.The mode of operation of the device according to Fig. 2 and 3 is as follows: The gas to be cleaned, which flows through the chamber 6, is through the obstacles q. deflected in such a way that the main part of the gas at the outflow electrodes i and 2 must flow past. The potential difference between these discharge electrodes is so high that corona discharge occurs, positive at electrodes i and negative at electrodes 2. Usually a potential difference of 100 is sufficient ooo volts or more if z. B. the electrodes i positive with 50,000 volts and the electrodes 2 are also fed negatively with 50,000 volts. Possibly one of the groups of air outlets can be earthed and the other group on one of them high, either positive or negative potentials are kept to the required To achieve potential difference. The suspended particles in the gas are released by the electrodes i and 2 are positively and negatively charged and consequently attract each other on, where they get into the neutral trapping spaces b between the baffle plates 4. and separated from the gas stream. Any approaches to the inhibitors q. can be removed by shaking, tapping, scraping, washing or the like.

Besonders vorteilhaft ist die Wirkung, wenn man für die Hemmkörper gemäß Abb.2 und 3 Kanal- oder I-Profil nimmt. Dieselbe Wirkung ergibt sich übrigens auch durch Kantenverstärkung der in Abb. i dargestellten Platten ¢, die zugleich eine Strahlwirkung und damit eine Schwächung des elektrischen Feldes verhindert. In jedem Fall empfiehlt es sich, die Hemmkörper mit Bezug auf das elektrostatische Feld neutral zu halten, was man durch Verwendung von nichtleitendem Material :oder durch Erdung erreicht.The effect is particularly beneficial when looking for the inhibitors takes channel or I-profile according to Fig. 2 and 3. Incidentally, the same effect results also by reinforcing the edges of the panels shown in Fig. i, which at the same time prevents a radiation effect and thus a weakening of the electric field. In any case, it is recommended to use the inhibitor with reference to the electrostatic Field to keep neutral what can be done by using non-conductive material: or achieved by grounding.

Claims

PATEN T CLAIMS: i. Process for the electrical elimination of Floats made of gases due to the simultaneous action of positive and negative Discharges characterized by the use of perpendicular behind the electrodes to the gas flow and symmetrical: or approximately symmetrical to the discharge surface Electrically neutral, arranged on the electrodes, to collect the suspended particles suitable inhibitors.

2. Device for the method according to claim i, characterized in that the trapping spaces have the shape of cavities, in particular U- : or 1-1- profile, which are open according to the preceding pairs of outflows (i, 2). e. Device for the method according to claim i, characterized in that the outflows (i, 2) are attached to two busbar grids (7, 8, 7 ', 8'), through their grate openings the trap body bodies (¢), through more than the spark abs; and separately, pass through.