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Verfahren und Vorrichtung zurAbscheidung von Schwebekörpern aus elektrisch
isolierenden, insbesondere gasförmigen Flüssigkeiten im elektrischen Hochspannungsstromfeld.
Die vorliegende Erfindung lehnt sich an die in der Patentschrift 456 i 5o beschriebenen
Mittel zur elektrischen Reinigung nicht leitender Fluiden an.
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In jener Patentschrift ist angegeben, zur Verminderung eines ungünstigen
Einflusses der abgeschiedenen Schwebekörper auf die elektrischen Entladungen oder
schädliche Temperaturwirkungen des zu behandelnden Fluidums, die Abscheidungen an
den Elektroden, insbesondere an den Ausscheideelektroden, durch besondere Wärme-
oder Kühlquellen zu temperieren. Als letztere sollten vorzugsweise besondere Temperierfluida
benutzt werden, welche entweder auf der von der vom Abscheideraum abgewandten Seite
der Elektroden oder aber als Rieselflüssigkeit meist auf der zugewandten Seite verwendet
«-erden. Die Rieselflüssigkeit soll ferner in an sich bekannter Weise als Spülmittel
dienen.
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Die vorliegende Erfindung besteht nun in einer besonderen Wahl des
Temperierfluidums und ferner der Rieselflüssigkeit sowie der Weiterleitung und Weiterbenutzung
der abgehenden Hilfsfluiden.
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Als Temperierfluidum wird gemäß der Erfindung Dampf unter einem geeigneten,
häufig von dem atmosphärischen abweichenden Druck verwendet, und zwar je nach den
Verhältnissen entstehender Dampf als Kühlmittel oder kondensierender Dampf als Heizmittel:
Je nach der Arbeitstemperatur der Elektroden kommt als Stoff für den Dampf nicht
nur Wasser, sondern z. B. auch Tuluol, Benzol, schweflige Säure, Kohlensäure oder
Ammoniak in Betracht.
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Der entstehende bzw. kondensierte Dampf kann nach Entweichen aus dem
Temperiermantel 45 (vgl. Patentschrift 456 15o, Abb. 5) wieder regeneriert und im
Kreislauf von neuem verwendet werden. Die Regenerierung kann unter Gewinnung oder
Verbrauch von mechanischer Arbeit erfolgen. Bei Verwendung von entstehendem Dampf
als Kühlmittel kann der entstandene Dampf als Treibmittel für eine Expansionsdampfmaschine
zur Ausnutzung der Abhitze der behandelten Gase
verwandt werden,
während bei Verwendung von kondensierendem Dampf als Kühlmittel der Dampf in einer
Kompressionsdampfmaschine mit nachfolgenderWärmeentziehung regeneriert werden kann.
Im ersteren Falle kehrt sich natürlich in Abb.5 der Patentschrift 456 15o die Strömungspfeilrichtung
des Teinperierfluidums an den Stutzen 47 und 48 sinngemäß um.
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Bei sehr tiefen Temperaturen läßt sich der Temperiermantel für die
Ausscheideelektroden als Refrigerator bzw. Kondensator einer Kühlmaschine verwenden,
j e nachdem eine Kühlung oder Beheizung der Elektroden benötigt wird.
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Durch solche Anordnung läßt es sich in manchen Sonderfällen erreichen,
eine Gasreinigung nicht nur von Schwebestoffen, sondern auch von gasförmigen kondensierbaren
Beimengungen in einem einzigen Apparat gleichzeitig zu bewirken, Es stellt sich
dabei bisweilen die Schwierigkeit ein, daß sich an der Ausscheidefläche kristallin-
oder kolloidförmig erstarrende Körper in hart verkrusteter oder verklebter Form
festsetzen.
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Hiergegen kann die Berieselung der Ausscheidefläche in solcher Art
verwendet werden, daß als Rieselmittel ein Lösungsmittel für die störenden Ausscheidungen
gewählt wird. Beispielsweise kann für Teer als Rieselflüssigkeit Teeröl, gegen Eisbildung
Chlorcalcium, gegen Kalkverkrustung aus der Rieselflüssigkeit ein in der Rieselflüssigkeit
gelöstes Kesselsteingegenmittel verwendet werden.
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Sind die Elektroden stark abweichend von der Umgebung temperiert,
so stellt sich häufig die Schwierigkeit ein, daß sekundäre Schäden durch die von
den Elektroden abgelösten Ausscheidungen entstehen. Diese Schwierigkeiten werden
dadurch behoben, daß man die Auffang- oder Abführungsvorrichtungen für die abgelösten
Körper, insbesondere die Rieselflüssigkeit, ebenfalls entsprechend temperiert. So
wären in Abb. 5 der Patentschrift 456 r 5o die Rinnen 44 besonders zu temperieren,
etwa um ein Erstarren oder eine Zersetzung der durchgeleiteten Körper zu verhüten.
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Im folgenden sollen vorstehende und weitere Ausgestaltungen und Verbesserungen
zunächst an Hand eines speziellen Anwendungsbeispieles, nämlich an der Reinigung
von Koksofen-, Generator-, 01-, Schwel-, Leuchto. dgl. Gas besprochen werden.
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Hier, namentlich für die Gewinnung von Kraftgas, kommt es darauf an,
die Reinigung so zu leiten, daß neben dem gereinigten Gase möglichst viel wertvolle
Nebenprodukte von dem schwer flüchtigen (Ur-) Teer, Paraffin, Anthracen usw. bis
herab zu den bei geiwöhnlicher Temperatur unter Atmosphärendruck schon siedenden,
leicht flüchtigen Kohlenwasserstoffen der Paraffin- oder Benzolreihe neben den wertloseren,
nicht flüchtigen Koks-und Ascheteilchen mit möglichst einfacher Apparatur und geringem
Gegendruck abgeschieden werden.
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Eine ausgiebige, einfache Gewinnung solcher Nebenbestandteile ohne
die bedeutenden Strömungswiderstände der bisherigen Verfahren rechtfertigt die Anwendung
des elektrischen Verfahrens gemäß vorliegender Erfindung.
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Nach Passieren eines etwa mechanischen Abscheiders für die gröberen
Schwebekörper (Teervorlage) werden die Gase in ihrer Gesamtheit in bekannter Weise
bis zu einer Temperatur abgekühlt, bei welcher die abgeschiedenen ehemaligen * Schwebekörper
so dünnflüssig bleiben, daß sie noch leicht von den Elektroden ohne besondere Temperierung
derselben ablaufen; gegebenenfalls - kann die Kühlung der Gase entweder unter Erzeugung
von Nutzdampf in dem Temperiermantel des Elektrodenabscheiders selbst erfolgen oder
durch gekühlte oder verdampfende Rieselflüssigkeit. Sind durch diese Vorreinigung
zunächst einmal sämtliche groben Koks- und Teerteile hinreichend beseitigt, so wird
das Gas auf so tiefe Temperatur abgekühlt, als sich im Verhältnis zu der Menge der
schwer kond'ensierbaren Kohlenwasserstoffe noch lohnt. Die nach solcher starken
Abkühlung in dem Gase befindlichen Schwebekörper sind größtenteils dickflüssiger,
klebriger Beschaffenheit,. so daß im Sinne des Patentes 4.56 15o entweder eine geeignete
Übertemperierung der Elektroden oder eine Berieselung derselben notwendig wird.
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Im Sinne der vorliegenden Erfindung soll nun die Übertempernerung
der Elektroden mittels eines unter geeignet gewähltem Sättigungsdruck sich kondensierenden
Dampfes erfolgen, welcher in dem Temperiermantel nach dem in Abb. 5 der Patentschrift
456 i5o eingezeichneten Pfeile bei 47 zutritt und als Kondensat, gegebenenfalls
durch eine nicht gezeichnete Pumpe abgesaugt, bei 48 wieder austritt. Die Auffangflächen
für den abfließenden Teer sind in der Regel ebenfalls zu beheizen.
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Will man noch mehr kondensierbare Kohlenwasserstoffe gewinnen, so
kann man im Anschluß an das vorstehende Verfahren oder an dessen Stelle stark gekühlte
und mit einem bei der tiefen Temperatur genügend flüssig bleibenden, vorgekühlten
Lösungsmittel, z. B. Teeröl, für die störenden Niederschlags- oder Kondensationsstoffe
berieselte Elektroden verwenden. Der Temperiermantel
kann in solchem
Fall- zweckmäßig als Refrigerator einer Kühlmaschine angeordnet werden.
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Das gegebenenfalls erwärmt ablaufende Rieselmedium kann, wenigstens
teilweise, durch Wiederabkühlung in einem Gegenstromkühler mittels des kalt abgehenden
Beingases regeneriert und im Kreislauf durch den Rohrstutzen 4.6 wieder den obersten
Randteilen der Ausscheideelektroden zugeführt werden; eia anderer Teil erfordert
zur Regenerierung eine fraktionierte Destillation mit Einbehaltung besonders der
Außenfraktionen als gewonnener Wertprodukte.
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Die Berieselung der Ausscheideelektroden mit einem elektrisch schwer
leitenden Körper, wie Teeröl, hat außerdem noch den Vorteil, daß durch »Elelltrokapillarität«
eine gleichmäßige Berieselungsschicht neben der Stabilisierung der Elektrizitätsverteilung
erzielt wird.
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Ein besonderer Vorteil der Ausgestaltung des Elektroausscheiders als
Kondensator für schwer kondensible Dämpfe geringer Konzentration besteht darin,
daß durch den »elektrischen Wind« die sämtlichen Gasteilchen fortdauernd in immer
erneute sehr innige, aufprallende Berührung mit der längs der Elektrode rieselnden
Absorptionsflüssigkeit gebracht werden.