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Vorrichtung zur nassen Reinigung und zum Absorbieren von Gasen Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Waschen und Reinigen von Gasen oder zum
Absorbieren von Gasen.
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Es sind bereits solcheVorrichtungen bekannt, bei denen das Gas durch
Flüssigkeitsschichten geleitet wird, die von mehreren übereinander angeordneten,
sich drehenden Ringscheiben zwischen die fest an der Gehäusewand sitzenden Ringscheiben
geschleudert werden, die an ihrem äul3eren, am Gehäuse befindlichen Rand je eine
Sammelrinne für die geschleuderten Flüssigkeiten bilden.
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Eine Vorrichtung dieser Art weist jedoch den Nachteil auf, daß das
Gas in verhältnismäßig großen Blasen durch die Flüssigkeitsschichten hindurchsteigt.
Dadurch können die im Gas enthaltenen Verunreinigungen von der Flüssigkeit nicht
gut aufgenommen werden.
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Gemäß der Erfindung wird das zu reinigende Gas durch Lochplatten
geleitet, über oder unter die die Waschflüssigkeit mittels je einer in der Mitte
der Lochplatte angeordneten flachen Schleuderscheibe geschleudert wird. Dadurch,
daß die geschleuderte Waschflüssigkeit wie eine Art Scheibe die Lochplatte bedeckt,
kommt eine besonders innige Berührung von Flüssigkeit und Gas zustande.
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In den Zeichnungen sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt.
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Abb. I zeigt in senkrechtem Schnitt, zum Teil in Ansicht, einen sogenannten
C;krubbcr, Abb. 2 in gleicher Weise einen Teil einer anderen Ausführungsform eines
Skrubbers und Abb. 3 eine solche mit anderen Gasleitmitteln.
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Bei der Ausführung nach Abb. 1 hat die Vorrichtung ein zweckmäßig
zylindrisches Gehäuse I mit einem Gaseinlaß 2 am unteren und einem Gasauslaß 3 am
oberen Ende. Bei der praktischen Ausführung wird das Gehäuse zweckmäßig aus mehreren
aufeinandergesetzten, gasdicht miteinander verbundenen Teilen aufgebaut, deren Zahl
und Größe sich nach dem vorgesehenen Fassungsvermögen des Skrubbers richtet. Die
Zeichnungen sind, soweit Einzelheiten der Ausführung in Betracht kommen, mehr oder
weniger schematisch.
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Im Innern des Gehäuses sind an die Wände mehrere Ouerwände angeschlossen,
von denen jede in der Mitte eine Öffnung 4 hat, während in einem Teil 5 derselben
eine Anzahl kleinerer Öffnungen oder Durchbrechungen 6 angeordnet sind und rundum
jedesmal eine Rinne oder ein Sammeltrog 7 verläuft, woran zweckmäßig ein Abflußrohr
8 mit einem Ventil anschließt.
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Durch die Öffnungen 4 erstreckt sich senkrecht eine in der Gehäusemitte
angeordnete Welle 9 mit einem Spurlager I0 am unteren und einem Halslager II sowie
einem Antriebsmittel, z. E ;. einer Riemenscheibe I2, am oberen Ende, wodurch die
Welle in schnelle Umdrehung versetzt wird.
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Je eine auf die \tell g aufgesetzte Läufcrscheibe I3 läuft in jeder
der Öffnungen 4 um.
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Die Scheiben I3 haben solchen Durchmesser, daß sie die letzteren fast
ausfüllen, und liegen ungefähr bündig in der Ebene der zugehörigen Trennwand.
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Oberhalb des Rotors ist mit geringem lichten Abstand daran eine Art
Trichter 14 angeordnet, der durch einwärts gerichtete Rippen I5 an seinem unteren
Teil fest mit einer auf die Welle 9 aufgekeilten oder -geklemmten Nabe I6 verbunden
ist.
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Von dem Trichter 14 ragen einige Schlagarme oder Stangen 17 nach
außen in einer Ebene, die oberhalb derjenigen einer Reihe von der Gehäusewand einwärts
fast bis zum Umfang der Scheibe I3 reichenden Arme Is liegt.
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Wie die Zeichnung zeigt, liegen die letzteren mit Abstand oberhalb
der Trennwand und unterhalb der mit der Welle g umlaufenden Arme 17.
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Oberhalb jedes Trichters 14 ist die Welle q frei durch einen Teil
19 von der Form eines umgekehrten Bechers geführt mit Ausnahme des über die oberste
Querwand hinausragenden Wellenteils. Dort fließt die durch ein Rohr 20 in den Skrubber
eingeführte Waschflüssigkeit zuerst in einen Becher 2I, dessen unterer Rand 22 wie
ein umgekehrter Trichter erweitert ist.
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Die Gesamtanordnung ist so getroffen, daß von dem in der obersten
Rinne 7 und über der durchlochten Trennwand angesammelten Wasser ein Überschuß in
bestimmter Tiefe dort zurückbleibt; was nach dem Anlassen des Reinigers in diesen
einströmt, fließt von Kammer zu Kammer weiter, je nach der Höhe, in der es einströmt,
von der obersten Kammer an durch sämtliche Kammern durch. Hierzu hat das Gehäuse
mehrere Taschen 23, die in die verschiedenen an die Ebene je einer der durchlochten
Trennwände anschließenden Kammern einmünden, wobei jedesmal die Trennwand den Boden
der oberen und zugleich die Decke der unteren Kammer bilden kann und die Tasche
jedesmal die ausströmende Waschflüssigkeit aufnimmt.
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In jede dieser Taschen 23 ragt ein Siphonrohr 24 hinein mit verstellbarem
Überlauf oder Stau 25 innerhalb der Tasche. Das tiefere, jedoch auch oberhalb des
Siphons liegende Ende jedes Rohres ist durch das Gehäuse ins Innere der Vorrichtung
geführt und an den umgekehrten Becher 19 angeschlossen.
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Unten am Grunde des Reinigers ist ein Überlaufrohr 26 mit Siphon
angeordnet, das in das Abflußrohr 24 der untersten Tasche 23 mündet.
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Über der obersten Trennwand ist eine kegelige Prallplatte 27 in einem
gewissen Abstand von der ersteren angeordnet, so daß zwischen den beiden Teilen
eine obere Kammer entsteht.
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Der Rand der t>rallplatte ruht auf Stützen 28 etwas entfernt von
der Gehäusewand.
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Es können natürlich auch andere Einlässe für die Waschflüssigkeit
als der Einlaß 20 angeordnet sein; als Beispiel ist ein zweiter Einlaß 20a dargestellt.
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Wenn alle Ventile 8 geschlossen sind, durch das Rohr 20 Waschflüssigkeit
einströmt und die Welle g umläuft, ist die Wirkungsweise der Vorrichtung die folgende:
Das Gas strömt bei 2 unter Druck unter halb der untersten Trennwand ein und muß
infolge seines Druckes durch die Durchbrechungen der letzteren treten; die in der
Mittelachse eintretende Waschflüssigkeit fließt auf die Läuferscheiben und wird
von diesen durch Fliehkraft nach außen geschleudert.
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Das mit festen Bestandteilen durchsetzte Gas strömt unter Druck durch
die Durchbrechungen 6 der Trennwände aufwärts und kommt dabei in Berührung mit der
quer über diese Öffnungen hingeschleuderten Waschflüssigkeit. Man kann sich darüber
hinaus vorstellen, daß das Gas in den Öffnungen gedrosselt wird und sich dann nach
Verlassen derselben wieder ausdehnt, gerade wenn es mit der Waschflüssigkeit in
Berührung ist. Das Gas dehnt sich also nach voraufgegangener Verdichtung innerhalb
der Flüssigkeit wieder aus, und die letztere wirkt dabei als Filter.
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Der Gasdruck hält die Waschflüssigkeit über der Trennwand zurück.
Die Staubteilchen sind im Gas anscheinend von einer schützenden Gashülle umgeben,
die zum Entfernen der ersteren durchbrochen werden muß, damit die Waschflüssigkeit
das Staubteilchen benetzen kann.
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Kommt das Gas an die durchbrochene Platte, dann beschleunigt es sich
infolge der Querschnittsverminderung und wird dabei, wie bereits hervorgehoben,
verdichtet. Durch die Reibung und die Ausdehnung wird dabei anscheinend die Schutzhülle
zerstört. Die heftige Bewegung, welcher das Gas beim Durchdringen der filtrierenden
Flüssigkeitsschicht rmterworfen wird, beschleunigt diesen Vorgang. Miie heftig diese
Bewegung ist, zeigt der auf dem Fliissigkeitsspiegel über den durchbrochenen Trennwänden
entstehende stanze Schaum. Dieser Vorgang spielt sich natürlich bei jedem Hindurchgehen
des Gases durch eine der Tremlwände ab. Der Skrubber kann also als eine Reihe von
Kammern betrachtet werden, an deren Boden jedesmal der beschriebene Vorgang unter
dem Einfluß der durchbrochenen Wand und der darüber befindlichen Waschflüssigkeit
vor sich geht. Beim Durchströmen der Vorrichtung wird das Gas also mehrmals in Einzelströme
getrennt, in den Einzdsftömen verdichtet und darauf vor der nächsten Unterteilung
und Verdichtung entspannender Ausdehnung überlassen.
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Ist de r inl Gas schwirlullellde Staub leichte als die aschflüssigkeit,
dam1 scllwimnit er auf der letzteren und kann dort gesammelt werden. In dem Falle
wird eine gute Abscheidz g des Staubes durch sogenanntes Auswerfen der feinen vom
Grunde der Flüssigkeitsschicht aufsteigenden Gasblasen unterstützt. Die von den
letzteren umschlossenen Staubteilchen werden so an die Oberfläche gebracht beim
Platzen der Gasblasen von der umgebenden Flüssigkeit benetzt, worauf sie sich mit
der bereits oben schwimmenden Masse zusammenballen.
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Es ist auch anzunehmen, daß das Gas sich beim Durchgehen durch die
Durchbrecliuiigen in den Trennwänden durch die Reibung an deren Wandungen mitsamt
den im Gas enthaltenden festen Teilchen elektrisch lädt, und zwar mit Elektrizität
von entgegengesetzter Polarität als die Waschflüssigkeit; platzen dann die Gasblasen,
dann werden die festen Bestandteile von der Flüssigkeit, abgesehen von der Benetzung,
auch elektrisch angezogen.
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Die flockenbildende W : Wirkung des Filtriermittels kann durch Zusatz
flockenbildender Stoffe, wie Eisensulfate, Aluminiumsulfat oder Verbindungen dieser
mitCalcium- oder Natriumcarbonat, bedeutend erhöht werden. Werden diese oder gleichwirkende
Stoffe dem Wasser zugesetzt, dann wird das letztere dickflüssiger, und seine Reibung
an dem durchströmenden Gas wird größer.
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Die Schlagarme 17 und I8 bringen auch auf mechanischem Wege Gasblasen
zum Platzen und bewirken solch innige Berührung zwischen der Waschflüssigkeit und
den festen Beimengungen im Gas, daß die letzteren naß und dadurch am Weiterschwimmen
im Gasstrom gehindert werden. Der dem Gas entzogene und durch Nässe gebundene Staub
sammelt sich in dem Trog 7 und kann von dort durch die absperrbaren Rohre 8 von
Zeit zu Zeit abgezogen werden. Die von den Läuferscheiben über die Trennwände oder
Siebe hingeschleuderten Flüssigkeitsmengen säubern die letzteren ständig und spülen
den Staub in den Trog 7.
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Die Ausführung nach Abb. 2 unterscheidet sich von der bisher beschriebenen
dadurch, daß die Läuferscheibe I3 etwas tiefer liegt als die durchlochte Trennwand,
so daß die Waschflüssigkeit unterhalb der letzteren hingeschleudert und vom Gasstrom
durch deren Öffnungen mit aufwärts gerissen wird.
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Bei der Ausführung nach Abb. 3 ist über der durchbrochenen Trennwand
ein feinmaschiges Drahtnetz 2q angeordnet, das durch Abstandsstücke 30 und Nieten
oder Bolzen 3I gehalten wird.
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Diese boppelanordnung hat sich I als sehr wirlisam und viel wirksamer
als eine einzelne Trennwand erwiesen. Anscheinend platzen daran staubführende Gasblasen,
die sich wieder gebildet haben, aufs neue.
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Der Gasdruck muß natürlich stets stark genug sein, daß das Wasser
nicht durch die Öffmmgen 5 der Trennwände abwärts fließt.
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VVie hoch das Wasser iiber den letzteren steht, kann durch Einstellen
der Überlaufränder 25, die aufgegebene Wassermenge und den Gasdruck geregelt werden.
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Die Vorrichtung kann außer zur Gaswäsche, wie bei dem dargestellten
Beispiel, für alle Zwecke gebraucht werden, die eine innige Berührung zwischen Gas
und Flüssigkeit erfordern, z. B. auch als Absorber.
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PATENTANSPRÜC: I. Vorrichtung zur nassen Reinigung und zum Absorbieren
von Gasen, bei der durch den senkrechten Gasstrom hindurch Waschflüssigkeit (oder
die Absorptionsflüssigkeit) geschleudert wird, gekennzeichnet durch eine beliebige
Anzahl in einem Gehäuse angeordneter Lochplatten (5), durch die das Gas strömt und
die mit einem kreisförmigen Ausschnitt (4) versehen sind, in dem sich je eine Schleuderscheibe
(I3) für die Flüssigkeit dreht, so daß diese dicht über (oder dicht unter) den Lochplatten
entlang geschleudert wird.