DE485306C

DE485306C - Process for dedusting blast furnace top gases through combined electrical and wet dedusting

Info

Publication number: DE485306C
Application number: DEM87869D
Authority: DE
Original assignee: HANS MATHESIUS DIPL ING
Current assignee: HANS MATHESIUS DIPL ING
Priority date: 1924-09-17
Filing date: 1924-09-17
Publication date: 1929-10-30

Description

Verfahren zur Entstaubung von Hochofengichtgasen durch kombinierte elektrische und Naßentstaubung Bei der Reinigung der Hochofengase von Gichtstaub auf elektrischem Wege ist zu beobachten, daß die Abscheidurig der allerfeinsten Staubteilchen aus dem Gase nur möglich ist bei einer verhältnismäßig sehr geringen Strömungsgeschwindigkeit. Es ist deshalb notwendig, die Querschnitte der betreffenden Apparate relativ sehr groß zu nehmen, wenn man seine Feinreinigung erzielen will, und hierdurch werden die Anlagen für die Reinigung großer Gasmengen sehr teuer und beanspruchen einen Raumbedarf, der im allgemeinen, hauptsächlich bei älteren Werken, nicht zur Verfügung steht.Process for dedusting blast furnace top gases by combined electrical and wet dedusting When cleaning blast furnace gases from gout dust Electrically it can be observed that the separation is the finest Dust particles from the gases are only possible at a relatively very low level Flow velocity. It is therefore necessary to consider the cross-sections of the relevant To take devices relatively very large if you want to achieve fine cleaning, and this makes the systems for cleaning large quantities of gas very expensive and take up space that is generally, mainly in the case of older works, is not available.

Die mikroskopische Untersuchung von Hochofengichtstaub, der unter verschiedenen Bedingungen durch die Einwirkung des elektrischen Stromes niedergeschlagen wurde, hat nun ergeben, daß zwischen den im Gase schwebenden Staubteilchen außerordentlich große Unterschiede hinsichtlich der Größenordnung bestehen, der die einzelnen Staubteilchen zuzuteilen sind. Der Staub stammt offensichtlich aus zwei voneinander ganz verschiedenen Quellen, nämlich entweder aus Anteilen, die bereits in relativ feiner Verteilung im Möller vorhanden waren, als er in den Hochofen eingeführt wurde, und die dann. infolge der großen Strömungsgeschwindigkeit der Gichtgase mechanisch von ihnen mit fortgetragen worden sind, und aus Staubteilen einer sehr viel feineren Größenordnung, die aus Sublimationsvorgängen oder chemischen Reaktionen aller Art stammen, die sich in tieferen Teilen des Hochofens vollziehen und dann Schwebekörperchen von überaus großer Feinheit in die Hochofengichtgase übertreten lassen. Zwischen- diesen beiden Anteilen des Staubes klafft hinsichtlich ihrer Feineinteilung eine außerordentlich große Lücke.The microscopic examination of blast furnace dust, which under different conditions by the action of the electric current has now shown that between the dust particles floating in the gas is extraordinary there are great differences in the order of magnitude of the individual dust particles are to be allocated. Obviously the dust comes from two very different ones Sources, namely either from proportions that are already in a relatively fine distribution were present in the Möller when it was introduced into the blast furnace, and then that. due to the high flow velocity of the furnace gases mechanically from them have been carried away, and from dust particles of a much finer order of magnitude, which originate from sublimation processes or chemical reactions of all kinds that occur in deeper parts of the blast furnace and then float particles from Let extremely great fineness pass into the blast furnace top gases. Between these Both parts of the dust have an extraordinary gap in terms of their fine division big gap.

Durch Anwendung der elektrischen Entstaubung gelingt @es relativ leicht und bei hoher Strömungsgeschwindigkeit der Gase, diejenigen Staubanteile niederzuschlagen, die von den Gichtgasen nur mechanisch mit fortgerissen worden sind,- während die Niederschlagung der feinsten Sublimationsanteile eine Aufgabe ist, die von der elektrischen Entstaubung nur bei allergeringster Strömungsgeschwindigkeit der Gase bewältigt werden kann.Using electrical dedusting makes @it relatively easy and at high gas flow rates to precipitate those dust fractions which have only been carried away mechanically by the gout gases - while the Precipitation of the finest sublimation fractions is a task that of the electrical Dedusting only managed at the lowest gas flow speed can be.

Es ist nun seit dem Beginn der Anwendung der Feinreinigung von Gichtgasen bekannt, daß es möglich ist, durch Anwendung der sogenannten Naßreinigung auch diese feinsten Staubanteile zur nahezu vollständigen Abscheidung zu bringen, aber die praktische Erfahrung hat hier gelehrt, daß es notwendig ist, sehr große Wassermengen von niedriger Temperatur anzuwenden, um eine Niederschlagung auch dieser feinsten Staubanteile herbeizuführen.It is now since the beginning of the application of the fine purification of blast furnace gases known that it is possible to use the so-called wet cleaning also this to bring the finest dust particles to almost complete separation, but the practical experience has shown here that it is necessary to use very large amounts of water of low temperature to be used to suppress even these finest Bring about dust particles.

Es isst auch bereits mehrfach vorgeschlagen worden, diese Niederschlagung der feinsten Staubanteile durch die Hervorrufung einer NTeb.elbildung in den Gasen zu begünstigen, aber auch hierbei ist man zu einem durchschlagenden Erfolg bisher nicht gelangt, weil die physikalischen Gesetze der Nebelbildung in strömenden Gasen nicht ausreichend erkannt und beobachtet worden sind. Es kommen bäerfür insbesondere drei Tatsachen in Betracht: Eine Nebielbildung innerhalb eines Gases, dessen Temperatur oberhalb der Grenze von etwa 400 C liegt, tritt nicht ein, wenn man auch beliebig große Mengen von Wasserdampf in das Gas einströmen läßt. Das Gas bleibt vollkommen klar und durchsichtig. Eine Nebelbildung findet erst statt, wenn die Temperatur unter diese Grenze gesunken ist. Wenn in einem Gase Schwebekörper von verschiedener Größe vorhanden sind, bilden sich die Nebeltröpfchen, der Massenwirkung der größeren Teilchen folgend, zunächst nur an diesen. Durch die Kondensation von Wasserdampf wird denen Masse wesentlich vergrößert und wirkt nun in um so stärkerer Anziehungskraft auf die zur Kondensation gelangenden Wasserdampfanbeile ein, was zur Folge hat, daß nur an diesen größeren Schwebekörperteilcheneine Verflüssigung des Wasserdampfes eintritt und die feineren Staubteile, die #pradn durch die Nebelbildung abscheidbar gemacht werden sollen, trocken bleiben und nicht ausge$ockt werden. Eine Erhöhung des Wasserdampfgehaltes kann eine. günstigere Wirkung nicht herbeiführen, da ihr vollkommen proportional eine Kondensation an den schon im Gase sehwehenden größeren Nebeltröpfchen stattfindet und die feinsten Staubanteile trotzdessen trocken bleiben und nicht zur Ausflockung und Abscheidung gelangen.It also eats suggested several times been this precipitation of the finest dust fractions by causing a nebula formation to favor in the gases, but here too one is a resounding one Success has not yet been achieved because the physical laws of fog formation in flowing gases have not been adequately recognized and observed. There come bäer for three facts in particular into consideration: A fog formation within one Gas, the temperature of which is above the limit of about 400 C, does not enter, if any large amounts of water vapor are allowed to flow into the gas. The gas remains perfectly clear and transparent. Fog formation only takes place when the temperature has dropped below this limit. When in a gas float of various sizes are present, the mist droplets are formed, the mass effect following the larger particles, initially only on these. Due to the condensation of Water vapor is significantly increased in its mass and is now all the more effective Attraction to the condensation of water vapor, what has the consequence that liquefaction occurs only on these larger floating body particles of the water vapor and the finer dust particles that #pradn through the fog formation should be made separable, remain dry and not be ticked out. An increase in the water vapor content can be a. do not bring about a more favorable effect, since condensation is completely proportional to it on those already blowing in the gas larger mist droplets takes place and the finest dust fractions dry nevertheless stay and do not flocculate and separate.

Man. hat ferner [nicht erkannt, dä.ß zur Nebelbildung -Zeit erforderlich ist, da die Kondensationen des Wasserdampfes nur in Temperaturen von unterhalb q.0° C erfolgen und die Verdichtung des Wasserdampfes in dieser relativ niedrigen Temperatur und dem naturgemäß obwaltenden relativ niedrigen Drucke nur langsam vor sich geht.Man. has also [not recognized that time required for fog formation is, because the condensation of the water vapor only in temperatures below q.0 ° C take place and the compression of the water vapor in this relatively low temperature and the relatively low pressures that naturally prevail are only going on slowly.

Auf der Erkenntnis dieser physikalischen Tatsachen baut sich nun das vorliegende neue Entstaubungsverfahren auf. Die elektrische Entstaubung wird beschränkt auf die Entfernung der mit den Gichtgasen aus dem Möller mechanisch fortgerissenen Staubanteile.This is now based on the knowledge of these physical facts existing new dedusting process. Electrical dedusting is restricted on the removal of the mechanically carried away with the blast furnace gases from the Möller Dust content.

Der Sublimationsstaub wird durch eine während ausreichender Zeiteinwirkende Nebelbildung ausgeflockt, und zwar in der Art, daß den Gasen Gelegenheit gegeben wird, durch ein genügend langes Verweilen in Räumen, die auf deiner Temperatur von unterhalb q.0° C gehalten werden, relativ große Nebeltröpfchen zu bilden, deren Abscheidung aus den strömenden Gasen durch Zentrifugieren verhältnismäßig leicht und mit geringem Aufwand von Wassererfolgen kann. Hierdurch. ergeben sich wichtige technische Fortschritte nach zweierlei Richtung.The sublimation dust is caused by an exposure for a sufficient amount of time The formation of mist was flocculated in such a way that the gases were given an opportunity is achieved by lingering in rooms that are at your temperature for a long enough period of time are kept below q.0 ° C to form relatively large mist droplets, whose Separation from the flowing gases by centrifugation is relatively easy and can be achieved with little use of water. Through this. emerge important technical advances in two directions.

Es können die ie@,ektrischen Entstaubungsapparate so dimensioniert werden, daß die Entstaubung bei einer relativ großen Strömungsgeschwindigkeit der Gase durchgeführt wird. Die Apparate können in verhältnismäßig kleinem Raum und relativ billig erstellt werden, und die anschließende Naßreinigung kann finit Anwendung von geringen Wassermengen und unter Verbrauch von kleineren Mengen motorischer Kraft als bisher bewerkstelligt werden.The ie @, electric dust extractors can be dimensioned in this way be that the dedusting at a relatively high flow rate of the Gases is carried out. The apparatus can be in a relatively small space and can be created relatively cheaply, and the subsequent wet cleaning can be finitely applied from small amounts of water and with the consumption of smaller amounts of motor power can be accomplished than before.

Es ist bekannt, daß schwebende Staubteile durch Zentrifugieren dann aus Gasen ausgeschieden werden können, wenn. die durch die Zentrifugalk craft beschleunigten Massenteilcheneine so große Beschleunigung erhalten haben, daß, sie die Oherflächenspannung derjenigen Wasserfläche zu durchbrechen vermögen, durch welche naturgemäß die ruhenden Gehäuseteile der für diese Zwecke angewendeten Theisenapparabe oder Ventilatoren übierzogein sind: je größer die Nebeltröpfchen sind, die in den Gasen schweben, um so geringer kann. die mechanische Beschleunigung gestaltet werden.It is known that floating dust particles by centrifugation then can be excreted from gases if. which accelerated by the centrifugal craft Mass particles have received such an acceleration that they reduce the surface tension that surface of water through which naturally the dormant ones are able to break through Housing parts of the theisenapparabe or fans used for this purpose The bigger the mist droplets floating in the gases are, the less it can be. the mechanical acceleration can be designed.

Zur Hervorrufung ausreichender Nebelbildung ist hierbei nicht erforderlich, den Gasen Wasserdampf zuzufühxen, sondern es genügt, in die Gase in diesem Stadium der Reinigung fein zerstäubtes Wasser in relativ geringen Mengen einzuspritzen, wenn dieses Wasser auf einer Temperatur von etwa 35° C gehalten wird, da .dann die Eigenwärme der Gase ausreicht, um die :erforderlichen Mengen von Wasserdampf zu bilden, und es wird durch die unter diesen Umständen rasch eiltretende Verdampfung des Wassers die Temperatur der Gase auch schon durch Anwendung verhältnismäßig geringer Wassermengen unter die Grenze von 4.o° C heruntergedrückt, so daß eine Nebelbildung eintreten kann.In order to produce sufficient fog, it is not necessary to To add steam to the gases, it is sufficient to add steam to the gases at this stage to inject finely atomized water in relatively small quantities for cleaning, if this water is kept at a temperature of about 35 ° C, then the The inherent heat of the gases is sufficient to: the required amounts of water vapor form, and it is caused by the rapid evaporation under these circumstances of the water, the temperature of the gases is already relatively lower by using it Water volumes below the limit of 4.o ° C pressed down, so that a mist formation can occur.

Die Kondensation des Wasserdampfes wird wesentlich begünstigt und die Bildung größerer Nebeltröpfchen bewirkt, wenn durch eine zweite Einspritzung fein zerstäubten kalten Wassers die Temperatur der Gase auf etwa z5° C leerabgedrückt wird, Das die vorliegende 'Erfindung bildende neue Entstaubungsverfahren wird nun in der nachstehenden Weise ausgeführt. -Die Hochofengichtgas:e werden zunächst nach Vornahme ;einer der üblichen Grobentstauhungen in Staubsäcken oder ähnlichen Apparaten der Entstaubung auf elektrischem Wege zugeführt, deren Dimensionierung und Wirkungsweise so ,eingestellt werden muß. daß durch sie möglichst vollkommen der aus der Gicht mechanisch mit fortgerissene Staub niedergeschlagen wird. Hierbei isi darauf zu achten, daß die Temperatur der Gase an keiner Stelle unter die Grenze von 4o° C heruntersinkt, um Kondensationen von Wasserdampf und dadurch bewirktes Anbacken von Staub an den Teilen des Apparates zu verhüten. Hierauf werden die strö meiden Gase zwei Nebelbildungsapparaten zugeführt, die lediglich in aus beliebigen Baustoffen hergestellten größeren Räumen be stehen, in deren erstem Wasser von etwa 35' C und in- deren zweitem Wasser von möglichst -niedriger Temperatur äußerst fein zerstäubt wird.The condensation of the water vapor is favored and significantly causes the formation of larger mist droplets if by a second injection finely atomized cold water, the temperature of the gases is depressed to about z5 ° C The new dedusting process constituting the present invention is now carried out in the following manner. -The blast furnace top gas: e are initially after Execution; one of the usual coarse decongestions in dust bags or similar devices of the dedusting supplied by electrical means, their dimensioning and mode of operation must be set. that through them as perfectly as possible the dust mechanically carried away from the gout is knocked down. Here It is important to ensure that the temperature of the gases does not fall below the limit at any point drops from 40 ° C to avoid condensation of water vapor and the resulting To prevent dust from sticking to the parts of the apparatus. Thereupon the stream Avoid gases fed to two mist-forming devices, which are merely fed in from any Building materials produced larger rooms are available, in the first water of about 35 ° C and the second water of the lowest possible temperature extremely fine is atomized.

Die Abscheidung der gebildeten Nebeltröpfchen wird dann durch Zentrifugieren des Gases m einem Theisenapparat oder in Ventilatoren bewirkt. Durch die im zweiten Nebelbildungsapparat stattfindende Kondensation eines Teiles des Wasserdampfes und die hierdurch bewirkte Bildung von größeren Wassertropfen, die von selbst niederfallen, wenn die Strömungsgeschwindigkeit der Gase klein genug ist, wird bereits eine erhebliche Verminderung der schwebenden Staubanteile und demgemäß eine fühlbare Entlastung der Theisenapparate oder Ventilatoren bewirkt, so daß man auch hier imstande ist, mit relativ kleinen Apparaten große Gasmengen zu reinigen.The separation of the mist droplets formed is then carried out by centrifugation of the gas in a Theisen apparatus or in fans. Through the in the second Fog forming apparatus taking place condensation of part of the water vapor and the resulting formation of larger water droplets that fall down by themselves, if the flow velocity of the gases is small enough, it will be considerable Reduction in the amount of floating dust and, accordingly, a noticeable relief the theisenapparatus or ventilators, so that here, too, one is able to to purify large amounts of gas with relatively small apparatus.

Wie aus der ganzen Beschreibung hervorgeht, gewährt die Anwendung dieses Verfahrens die Möglichkeit, alte, in ihrer Wirkung sowohl nach zu bewähigender Gasmenge als nach zu erzielender Feiereinigung nicht mehr befriedigende Naßreinigungen durch Einschaltung einer mäßig zu dimensionierenden elektrischen Reinigung und zweier einfacher Apparate zur Nebelbildung wieder vollkommen leistungsfähig zu machen.As can be seen from the entire description, the application grants this procedure the possibility of old, in their effect both after to be able to Amount of gas than wet cleaning which is no longer satisfactory after the free cleaning to be achieved by switching on a moderately dimensioned electrical cleaning system and two to make mist-forming apparatuses more efficient again.

Bei Gasen, die an und für sich schon einen hohen Gehalt an. Wasserdampf haben, genügt eine in beliebiger Weise herbeigeführte Kühlung auf Temperaturen unterhalb etwa 40° C, um eine Nebelbildung einzuleiten.In the case of gases which in and of themselves already have a high content of. Steam have, a cooling brought about in any way to temperatures below is sufficient about 40 ° C to initiate fog formation.

Claims

PATENT ANSPRÜci-ir: i. Process for dedusting blast furnace top gases by combined electrical and wet dedusting, characterized in that the electrical dust cleaning of my such: electrical capacitance applied or the gas stream is passed through at such a speed that only the mechanically entrained coarse dust is separated, while the fine sublimation dust is subjected to wet cleaning. z. In the method according to claim i, the compound wet cleaning with a device for generating water vapor mist. 3. At the method according to claim i and 2 the generation of water vapor by the inherent heat of the gases and at the same time the cooling of the blast furnace gases below the limit of 40 ° C Injection of finely atomized water at a temperature of about 35 ° C. 4. In the process according to claim 1, 2 and 3, the injection of finely atomized cold water, temporally after the formation of a marriage, for the purpose of cooling the gases and extensive condensation of water vapor. 5. In: the method according to claim i. 2, 3 and 4 the activation larger spaces in the gas path to allow the gases a longer period of time to form and Grant compression of the water mist.