DE4212344A1

DE4212344A1 - Gas scrubbing and filtering plant - utilised esp. for treating smokehouse waste gases

Info

Publication number: DE4212344A1
Application number: DE4212344A
Authority: DE
Inventors: Manfred Gahler
Original assignee: WACHTER GmbH
Current assignee: WACHTER GmbH
Priority date: 1992-04-14
Filing date: 1992-04-14
Publication date: 1993-10-21

Abstract

A gas filter, plant, esp. for smoke-house off-gases, has a wet scrubber, a droplet separator, a scrubbing liq. container and an electrostatic filter stage, the novelty being that (i) the wet scrubber (2) has a housing (3) contg. filter columns (4) which consist of stacked annular elements forming intermediate annular gaps, each column (4) being connected at a pressure-side end (8) to an intake chamber (nozzle chamber (7)) and being closed at its other end (9); and (ii) the interior of the wet scrubber (2) communicates with a reduced pressure source (exhaust fan (10)). USE/ADVANTAGE - The plant is useful for treating waste gases from meat and fish smoking chambers. It provides extremely clean exhaust air with low energy costs, low repair requirements and extremely short downtimes.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rohgasfilteranlage zur Abscheidung und Filtrierung, insbesondere von Räuchereiabgasen, mit einem Naßabscheider, einem Tropfenabscheider, einem Waschflüssigkeitsbehälter und einer Elektrofilterstufe.The invention relates to a raw gas filter system for Separation and filtration, especially of Smoke exhaust, with a wet separator, one Droplet separator, a washing liquid container and one Electrostatic filter stage.

Bisher sind Elektrofilter mit und ohne nachgeschaltetem Wäscher bekannt, die den Nachteil haben, daß ihre Elektrofilterzellen stark verteeren und anschließend unter hohem Aufwand gereinigt werden müssen. Die in den Elektrofiltern verwendeten, aus Wolfram bestehenden und daher sehr teuren Ionisationsdrähte sind wegen ihrer Verteerung erhöhter Bruchgefahr ausgesetzt und deshalb sehr reparaturanfällig.So far, electrostatic filters are with and without a downstream Washers known that have the disadvantage that their Strongly tar electrostatic filter cells and then under high effort must be cleaned. The in the Used electrostatic filters, consisting of tungsten and therefore very expensive ionization wires are because of their price increase exposed to increased risk of breakage and therefore very prone to repair.

Daneben gibt es die thermische Nachverbrennung, die einen hohen Energieverbrauch bedingt. Auch die Nachverbrennung ist starker Verschmutzung ausgesetzt und in hohem Umfang reparaturanfällig.There is also thermal afterburning, some high energy consumption. Post-combustion is also exposed to heavy pollution and to a large extent prone to repair.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rohgasfileranlage zu schaffen, mit der Rohgase bei möglichst geringem Energieaufwand und kleiner Reparaturanfälligkeit, also möglichst kleinen Ausfallzeiten, auf möglichst großen Reinheitsgrad gefiltert werden können. The invention has for its object a To create a raw gas filter system with the raw gases if possible low energy consumption and little need for repairs, So the smallest possible downtimes, the largest possible Purity can be filtered.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.According to the invention the object is achieved by the in claim 1 listed features solved.

Die Erfindung weist gegenüber dem Bekannten die Vorteile auf, daß nur ein geringer Energieaufwand notwendig ist, um den erstrebten Reinheitsgrad der Fortluft zu erzielen. Die neue Rohgasfilteranlage bietet beliebige Kombinationsmöglichkeiten zum Zweck einer für den betreffenden Einsatz geeigneten Anwendung. Die Anlage kann problemlos mit relativ wenig Zeitaufwand gereinigt werden, weshalb sie mit geringen Entsorgungskosten auskommt, hohe Betriebssicherheit gewährleistet und - etwa wegen notwendiger Reinigungsmaßnahmen - nur kurze Ausfallzeiten hat.The invention has the advantages over the known that that only a small amount of energy is required to to achieve the desired degree of purity of the exhaust air. The new Raw gas filter system offers any combination options for the purpose of a suitable one for the application in question Application. The facility can easily with relatively little Time required to be cleaned, which is why they are low Disposal costs, high operational reliability guaranteed and - for example because of necessary Cleaning measures - only has short downtimes.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung hervor.Further advantageous embodiments of the invention are based the subclaims and the description below forth.

Die Erfindung wird an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigenThe invention is based on exemplary embodiments with reference to Drawings explained. Show it

Fig. 1 schematisch die Rohgasfilteranlage mit nachgeschalteter Elektrofilterstufe, Fig. 1 shows schematically the Rohgasfilteranlage with a downstream electrostatic precipitator stage,

Fig. 2 perspektivisch drei aufeinanderstehende Filterelemente als Teil einer Filterkerze im Naßabscheider, Fig. 2 shows in perspective three successive stationary filter elements as a part of a filter candle in the scrubber,

Fig. 3 gegenüber der Darstellung in Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt entlang einer Linie III-III in Fig. 2 durch die aufeinanderstehenden Filterelemente. Fig. 3 compared to the representation in Fig. 2 on an enlarged scale, a section along a line III-III in Fig. 2 through the filter elements standing on one another.

Die Rohgasfilteranlage 1 (Fig. 1) umfaßt im wesentlichen einen Naßabscheider 2, einen Tropfenabscheider 3, eine Umlenkkammer 16, eine aus zwei hintereinandergeschalteten Elektrofiltern 14, 15 bestehende Elektrofilterstufe und einen Fortluftventilator 10. Ferner gehört zu der Anlage ein Waschflüssigkeitsbehälter 12, der als Auffangwanne unterhaib des Naßabscheiders 2, des Tropfenabscheiders 13 und der Umlenkkammer 16 und als Reservoir für die Waschflüssigkeit dient, die zum Betrieb des Naßabscheiders notwendig ist. Oberhalb des Naßabscheiders 2 ist ein Düsenstock 7 in einem Gehäuse 32 vorgesehen. Der Düsenstock 7 dient der gleichmäßigen Verteilung der Waschlauge auf Filterkerzen 4, die im Naßabscheider 2 vorhanden sind und weiter unten näher beschrieben werden.The raw gas filter system 1 ( FIG. 1) essentially comprises a wet separator 2 , a droplet separator 3 , a deflection chamber 16 , an electrostatic filter stage consisting of two electrostatic filters 14 , 15 connected in series and an exhaust air fan 10 . Furthermore, the system includes a washing liquid container 12 , which serves as a collecting basin under the wet separator 2 , the droplet separator 13 and the deflection chamber 16 and as a reservoir for the washing liquid which is necessary for the operation of the wet separator. A nozzle assembly 7 is provided in a housing 32 above the wet separator 2 . The nozzle assembly 7 is used for the uniform distribution of the wash liquor on filter candles 4 , which are present in the wet separator 2 and are described in more detail below.

Unterhalb des Elektrofilters 14 befindet sich eine Reinigungseinrichtung 19, unterhalb des Elektrofilters 15 ist eine Reinigungseinrichtung 20 angeordnet. Bei den Reinigungseinrichtungen 19, 20, die an eine zentrale (in den Zeichnungen nicht dargestellte) Zentralreinigung angeschlossen sind, handelt es sich um Düsenstöcke zur Reinigung der Elektrofilter 19, 20.A cleaning device 19 is located below the electrostatic filter 14 , and a cleaning device 20 is arranged below the electrostatic filter 15 . The cleaning devices 19 , 20 , which are connected to a central (not shown in the drawings) central cleaning, are nozzle assemblies for cleaning the electrostatic filters 19 , 20 .

Beim Ausführungsbeispiel ist unterhalb des Naßabscheiders 2, des Tropfenabscheiders 13 und der Umlenkkammer 16 als Auffangwanne ein Auffangbehälter 21 vorgesehen, der über Leitungen 22, 23 mit dem Waschflüssigkeitsbehälter 12 in Verbindung steht.In the exemplary embodiment, a collecting container 21 is provided below the wet separator 2 , the droplet separator 13 and the deflection chamber 16 as a collecting trough, which is connected to the washing liquid container 12 via lines 22 , 23 .

Der Waschflüssigkeitsbehälter 12 ist über eine Leitung 24, in die eine Pumpe 25 und ein Ventil 26 eingeschaltet ist, mit dem Düsenstock 7 verbunden. Der Waschflüssigkeitsbehälter 12 ist unten mit einem Ablaßventil 17 versehen, über das sich bei Betrieb der Rohgasfilteranlage 1 im unteren Bereich des Waschflüssigkeitsbehälters 12 bildender Schlamm ohne Unterbrechung des Betriebs der Rohgasfilteranlage 1 abgezogen und einem Behälter 28 zugeführt werden kann.The washing liquid container 12 is connected to the nozzle assembly 7 via a line 24 , into which a pump 25 and a valve 26 is switched on. The washing liquid container 12 is provided at the bottom with a drain valve 17 , via which sludge forming during the operation of the raw gas filter system 1 in the lower region of the washing liquid container 12 can be drawn off without interrupting the operation of the raw gas filter system 1 and fed to a container 28 .

Der Waschflüssigkeitsbehälter 12 enthält bei einem Ausführungsbeispiel eine 0,51%- bis 1%-ige Natronlauge NaOH. Zur Eindämmung von Schaumbildung im Waschflüssigkeitsbehälter 12 wird ein Antischaummittel beigegeben. Das Antischaummittel ist vorzugsweise biologisch abbaubar. Bei einem Ausführungsbeispiel wurden gute Ergebnisse mit einem Zusatz Weichspüler, beispielsweise LENOR, erzielt.In one embodiment, the washing liquid container 12 contains a 0.51% to 1% sodium hydroxide solution NaOH. An anti-foaming agent is added to contain foam formation in the washing liquid container 12 . The anti-foaming agent is preferably biodegradable. In one embodiment, good results have been achieved with the addition of fabric softener, for example LENOR.

Dem Waschflüssigkeitsbehälter 12 (Fig. 1) ist ein Füllstandsmesser 34 zugeordnet. Sinkt die Waschlauge im Waschflüssigkeitsbehälter 12 unter einen eingestellten Grenzwert ab, muß Waschlauge nachgefüllt werden. Hierzu dient eine Pumpe 36, mit deren Hilfe aus einem Vorratstank 37 über eine Leitung 35 dem Waschflüssigkeitsbehälter 12 so viel Waschlauge zugeführt wird bis der gewünschte Pegel der Waschlauge im Waschflüssigkeitsbehälter 12 wieder erreicht ist.A level meter 34 is assigned to the washing liquid container 12 ( FIG. 1). If the wash liquor in the wash liquid container 12 drops below a set limit, wash liquor must be refilled. For this purpose, a pump 36 is used , with the aid of which wash liquor 12 is fed from a storage tank 37 via a line 35 to the wash liquor tank 12 until the desired level of the wash liquor in the wash liquor tank 12 is reached again.

An dem Gehäuse 32, das den Düsenstock 7 beherbergt, ist eine Rohgasleitung 27 angeschlossen.A raw gas line 27 is connected to the housing 32 , which houses the nozzle assembly 7 .

An den fortluftseitig angeordnete Elektrofilter 15 schließt sich ein Anschlußdiffusor 18 an, von dem aus eine Fortluftleitung 29 zu dem Fortluftventilator 10 führt.A connection diffuser 18 connects to the electrostatic filter 15 on the exhaust air side, from which an exhaust air line 29 leads to the exhaust air fan 10 .

Im Gehäuse 3 (Fig. 1) des Naßabscheiders 2 befinden sich ein oder mehrere Filterkerzen 4. Bei einem Ausführungsbeispiel werden vier Filterkerzen 4 verwendet. Jede Filterkerze besteht aus einer Vielzahl, säulenartig aufeinanderstehender Ringelemente 5 (Fig. 2, 3), von denen jeweils zwei Ringelemente einen Ringspalt 6 zwischen sich einschließen, so daß sich jeweils zwischen zwei aufeinanderstehenden Ringelementen ein Strömungskanal, eben der Ringspalt 6, ergibt.In the housing 3 (Fig. 1) of the scrubber 2, there are one or more filter candles. 4 In one embodiment, four filter cartridges 4 are used. Each filter candle consists of a plurality of ring elements 5 ( FIGS. 2, 3) standing one on top of the other, of which two ring elements each enclose an annular gap 6 , so that a flow channel, namely the annular gap 6 , results between two ring elements standing one on top of the other.

Jedes Ringelement 5 (Fig. 2, 3) hat oben eine Feder 30 und unten eine Nute 31. Beide, also die Feder 30 einerseits und die Nute 31, sind so gestaltet, daß die Feder 30 gut in die Nute 31 eingreifen kann. Zur Bildung des jeweils zwischen zwei Ringelementen 5 notwendigen Strömungskanals, also des Ringspalts 6, werden bei der Montage einer jeden Filterkerze 4 jeweils auf die Feder 30 eines Ringelements 5 mehrere - vorzugsweise drei - Abstandshalter 11 (Fig. 3) aufgelegt, bevor das nächste Ringelement 5 aufgesetzt wird.Each ring element 5 ( FIGS. 2, 3) has a spring 30 at the top and a groove 31 at the bottom. Both, ie the spring 30 on the one hand and the groove 31 , are designed so that the spring 30 can engage well in the groove 31 . To form the flow channel required between two ring elements 5 , i.e. the annular gap 6 , several - preferably three - spacers 11 ( FIG. 3) are placed on the spring 30 of a ring element 5 when each filter candle 4 is mounted, before the next ring element 5 is put on.

Die Ringelemente 5 sind beim Ausführungsbeispiel rund. Sie können aber auch rechteckig, quadratisch oder dreieckig gestaltet sein. The ring elements 5 are round in the embodiment. But they can also be rectangular, square or triangular.

Das Gehäuse 32 mit dem darin befindlichen Dusenstock 7 ist an seiner Unterseite mit einem Boden 38 versehen. Die obere Öffnung 8 (Fig. 1, 2) einer jeden Filterkerze 4 ist an einen der Gestalt (rund, rechteckig, quadratisch, dreieckig) der Ringelemente 5 angepaßten (in den Zeichnungen nicht dargestellten) Durchbruch im Boden 38 dicht eingepaßt. Die unteren Öffnungen 9 der Filterkerzen 4 sind verschlossen. Das Gehäuse 3 des Naßabscheiders 2 ist unten offen und steht dadurch mit dem darunter angeordneten Auffangbehälter 21 für die Waschlauge in Verbindung. Dieser ist an das Gehäuse 3 des Naßabscheiders 2, ein Gehäuse 39 mit dem Tropfenabscheider 13 und die Umlenkkammer 16 fest angebaut, die alle nach unten hin offen sind, um ein Ablaufen überschüssiger Waschlauge zu ermöglichen. Andererseits sollen das Gehäuse 3 des Naßabscheiders 2, das Gehäuse 39 mit dem Tropfenabscheider 13 und die Umlenkkammer 16 druckdicht verschlossen sein, was durch den angebauten Auffangbehälter 21 erreicht ist.The housing 32 with the nozzle stick 7 located therein is provided with a bottom 38 on its underside. The upper opening 8 ( FIGS. 1, 2) of each filter candle 4 is tightly fitted to an opening in the bottom 38 (not shown in the drawings) of the shape (round, rectangular, square, triangular) of the ring elements 5 . The lower openings 9 of the filter candles 4 are closed. The housing 3 of the wet separator 2 is open at the bottom and is thereby connected to the collecting container 21 for the wash liquor arranged underneath. This is firmly attached to the housing 3 of the wet separator 2 , a housing 39 with the droplet separator 13 and the deflection chamber 16 , all of which are open at the bottom in order to allow excess washing liquor to run off. On the other hand, the housing 3 of the wet separator 2 , the housing 39 with the droplet separator 13 and the deflection chamber 16 are to be closed in a pressure-tight manner, which is achieved by the attached collecting container 21 .

functionality

Zur Inbetriebnahme der Rohgasfilteranlage 1 (Fig. 1) werden der Fortluftventilator 10 und die Pumpe 25 für die Waschflüssigkeit eingeschaltet. Die Aktion des Fortluftventilators 10 erzeugt in der Elektrofilterstufe mit den Elektrofiltern 14, 15, der Umlenkkammer 16, dem Gehäuse 39 mit dem Tropfenabscheider 13, dem Naßabscheider 2 mit den Filterkerzen 4 und dem Gehäuse 32 mit dem Düsenstock 7 einen Unterdruck.To start up the raw gas filter system 1 ( FIG. 1), the exhaust air fan 10 and the pump 25 for the washing liquid are switched on. The action of the exhaust fan 10 generates a vacuum in the electrostatic filter stage with the electrostatic filters 14 , 15 , the deflection chamber 16 , the housing 39 with the droplet separator 13 , the wet separator 2 with the filter candles 4 and the housing 32 with the nozzle assembly 7 .

Die Ringspalte 6 zwischen den einzelnen Ringelementen 5 einer jeden Filterkerze 4 stellen einen Strömungswiderstand dar, der dazu führt, daß zum Druckausgleich hohe Strömungsgeschwindigkeit in den Bereichen der Ringspalte herrscht.The annular gaps 6 between the individual ring elements 5 of each filter candle 4 represent a flow resistance, which leads to a high flow velocity prevailing in the areas of the annular gaps for pressure compensation.

Über die Leitung 27 ist die Rohgasfilteranlage 1 mit dem Abluftrohr des abgaserzeugenden Raums, beispielsweise der (in den Zeichnungen nicht dargestellten) Räucherkammer einer Fleisch- oder Fischfabrik, verbunden. Das zu reinigende Abgas wird dementsprechend dem Inneren des Gehäuses 32 mit dem Düsenstock 7 zugeführt. Lauft die Pumpe 25 für die Waschflüssigkeit, so wird Waschflüssigkeit mit Hilfe des Düsenstocks 7 zu den Öffnungen 8 (Fig. 1, 2) der Filterkerzen 4 gesprüht. Abgas und der Nebel der Waschflüssigkeit gelangen mit hoher Geschwindigkeit in Richtung von Pfeilen 40 (Fig. 3) durch die Ringspalte 6 der Filterkerzen 4 und werden dadurch in dem Gehäuse 3 des Naßabscheiders 2 intensiv vernebelt, also innig vermischt, so daß eine gute Auswaschung der im Abgas vorhandenen Schwebeteilchen stattfindet. Bei den Schwebeteilchen im Abgas handelt es sich vor allem um Feststoffteilchen, Teer bzw. Teerverbindungen.The raw gas filter system 1 is connected via line 27 to the exhaust pipe of the exhaust gas-generating room, for example the smokehouse (not shown in the drawings) of a meat or fish factory. The exhaust gas to be cleaned is accordingly supplied to the interior of the housing 32 with the nozzle assembly 7 . If the pump 25 runs for the washing liquid, washing liquid is sprayed with the aid of the nozzle assembly 7 to the openings 8 ( FIGS. 1, 2) of the filter candles 4 . Exhaust gas and the mist of the washing liquid pass at high speed in the direction of arrows 40 ( FIG. 3) through the annular gaps 6 of the filter candles 4 and are thereby nebulized in the housing 3 of the wet separator 2 , that is to say they are intimately mixed, so that good washing out of the Floating particles present in the exhaust gas take place. The suspended particles in the exhaust gas are primarily solid particles, tar or tar compounds.

Das so gereinigte Abgas gelangt über den Tropfenabscheider 13 Zur Abscheidung im Abgas noch vorhandener Tropfen der Waschlauge zu der Umlenkkammer 16. Von hier aus strömt das Abgas über die an sich bekannten Elektrofilter 14, 15, in denen eine weitere, herkömmliche Reinigung des Abgases erfolgt, den Anschlußdiffusor und die Fortluftleitung 29 zu dem Fortluftventilator 10 und von dort aus ins Freie.The exhaust gas cleaned in this way passes through the droplet separator 13 to separate droplets of the wash liquor still present in the exhaust gas to the deflection chamber 16 . From here, the exhaust gas flows via the known electrostatic precipitators 14 , 15 , in which a further, conventional cleaning of the exhaust gas takes place, the connection diffuser and the exhaust air line 29 to the exhaust air fan 10 and from there to the outside.

Überschüssige Waschflüssigkeit, also Waschlauge, gelangt sowohl von dem Gehäuse 3 des Naßabscheiders 2, dem Gehäuse 39 mit dem Tropfenabscheider 13 und der Umlenkkammer 16 zunächst in den Auffangbehälter 21, und von dort über die Leitungen 22, 23 in den Waschflüssigkeitsbehälter 12.Excess washing liquid, that is, washing liquor, first passes from the housing 3 of the wet separator 2 , the housing 39 with the droplet separator 13 and the deflection chamber 16 into the collecting container 21 , and from there via the lines 22 , 23 into the washing liquid container 12 .

Mit der beschriebenen Anlage werden die in den deutschen Richtlinien (VDI 2595) geforderten Werte der Emissions- Massenkonzentration (50 mg/m³) an Gesamt-Kohlenwasserstoff unterschritten.With the system described, the values of the emission mass concentration (50 mg / m ³ ) of total hydrocarbon required in the German guidelines (VDI 2595) are undercut.

Claims

1. Raw gas filter system for separation and filtration, in particular from smokehouse exhaust gases, with a wet separator, a droplet separator, a washing liquid container and an electrostatic filter stage, characterized in that the wet separator ( 2 ) in a housing ( 3 ) comprises filter cartridges ( 4 ) consisting of ring elements placed one on top of the other ( 5 ), each of which two ring elements ( 5 ) form an annular gap ( 6 ) between them, that each filter candle ( 4 ) is connected at one end ( 8 ) in terms of pressure to a supply air chamber (nozzle assembly 7) and at its other end ( 9 ) is closed, and that the interior of the wet separator ( 2 ) is connected to a vacuum source (exhaust fan 10 ).

2. Raw gas filter system according to claim 1, characterized in that a plurality of spacers ( 11 ) are inserted in each case between two ring elements ( 5 ).

3. Raw gas filter system according to one of claims 1 or 2, characterized in that the ring elements ( 5 ) are round.

4. Raw gas filter system according to one of claims 1 or 2, characterized in that the ring elements ( 5 ) are rectangular.

5. Raw gas filter system according to one of claims 1 or 2, characterized in that the ring elements ( 5 ) are square.

6. Raw gas filter system according to one of claims 1 or 2, characterized in that the ring elements ( 5 ) are triangular.

7. Raw gas filter system according to one of claims 1 to 6, characterized in that a washing liquid container ( 12 ) is provided as a separate structural unit as a collecting pan under the wet separator ( 2 ) and a droplet separator ( 13 ) connected downstream of it.

8. Raw gas filter system according to one of claims 1 to 6, characterized in that a washing liquid container ( 12 ) as a separate structural unit as a collecting tray under the wet separator ( 2 ), a droplet separator connected downstream ( 13 ) and one of the electrostatic filter stage (electrostatic filter 14 , electrostatic filter 15 ) upstream deflection chamber ( 16 ) is provided.

9. Raw gas filter system according to one of claims 1 to 8, characterized in that the washing liquid container ( 12 ) has a drain valve ( 17 ) for removing sludge.

10. Raw gas filter system according to one of claims 1 to 9, characterized in that the electrostatic filter stage comprises an electrostatic filter ( 14 ).

11. Raw gas filter system according to one of claims 1 to 9, characterized in that the electrostatic filter stage comprises two electrostatic filters ( 14 , 15 ).