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Vorbehandlung von elektrisch zu reinigenden Gasen Es ist bekannt,
daß sich manche Gase, insbesondere Ofengase, deshalb schlecht auf elektrischem Wege
reinigen lassen, weil die in ihnen enthaltenen Schwebeteilchen eine nur geringe
Leitfähigkeit besitzen. Man hat deshalb vorgeschlagen, die zu reinigenden Gase anzufeuchten,
um dadurch den Schwebeteilchen eine genügende Feuchtigkeit zu geben. Es macht nun
Schwierigkeiten, den Schwebeteilchen eine solche Befeuchtung zu geben, daß sie sich
einerseits gut niederschlagen lassen, daß aber andererseits sich kein schlamtniger
Niederschlag auf den Abscheideelektroden bildet. Man hat deshalb schon den Vorschlag
gemacht, die zu reinigenden Gase so vorzubehandeln, daß sie eine bestimmte relative
Feuchtigkeit bei ihrem Eintritt in die Reinigungsanlage haben. Wie die Erfahrung
gezeigt hat, läßt sich jedoch dieses Verfahren in vielen Fällen nicht durchführen,
weil die von der Erzeugungsstelle kommenden Gase in ihrer Temperatur sehr stark
schwanken, was mit der Entstehung des Gases unmittelbar zusammenhängt. Zur Befeuchtung
der Schwebeteilchen ist nämlich eine bestimmte Feuchtigkeitsmenge notwendig. Wenn
nun die relative Feuchtigkeit auf einem konstanten Wert gehalten wird und die Temperatur
der Gase sehr stark sinkt, so tritt bei den vorkommenden niedrigen Gastemperaturen
keine genügende Befeuchtung der Staubteilchen ein. Im folgenden wird nun eine verbesserte
Art der Vorbehandlung von elektrisch zu reinigenden Gasen gezeigt, welche sowohl
für eine genügende Befeuchtung der in den zu reinigenden Gasen enthaltenen Schwebeteilchen
sorgt, als auch das Elektrofilter vor der Entstehung von Kondensationsniederschlägen
bewahrt.
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Erfindungsgemäß werden die Temperatur der Gase und ihre absolute Feuchtigkeit
vor dem Eintritt der Gase in das elektrische Feld mittels an sich bekannter Vorrichtungen,
z. B. einerseits einer Heiz- und Kühlvorrichtung und andererseits einer Vorrichtung
zur Dampfeinspritzung, selbsttätig auf konstante Werte gebracht und auf ihnen gehalten.
Es wird dadurch eine sichere und gleichmäßig gute Abscheidewirkung des Elektrofilters
erzielt. Wie hoch im einzelnen Falle die Temperatur und der Feuchtigkeitsgehalt
der in den Reiniger eintretenden Gase einzustellen sind, hängt im wesentlichen von
der Beschaffenheit der in den Gasen enthaltenen Schwebeteilchen ab. Es läßt sich
durch Versuche verhältnismäßig leicht ermitteln.
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In den Abb. r und 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Abb. r zeigt den schematischen Aufbau einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Reinigungsanlage.
Durch Abb. 2 ist die Wirkungsweise der neuen Anordnung in Form eines Schaubildes
anschaulich gemacht.
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In der Abb. z bildet z die Gaszuführungsleitung, durch welche in der
Pfeilrichtung :2 die von einem Hochofen kommenden Gichtgase
nach
einem Filter 3 geführt werden, wo sie von den in ihnen enthaltenen Schwebeteilchen
befreit werden. Durch das Rohr 4. werden die gereinigten Gase aus dem Reinigungsfilter
abgeführt und z. B. zum Betrieb von Gasmaschinen u. dgl. verwendet. In der Gaszuführungsleitung
sind nun eine Heizvorrichtung 5, eine Kühlvorrichtung 6 und eine Vorrichtung zur
Dampfeinspritzung 7 angeordnet. Die Heizvorrichtung wird durch die Leitung 8 mit
heißen Dämpfen und die Kühlvorrichtung durch die Leitung 9 mit Kühlwasser gespeist.
Die in den beiden Leitungen angeordneten Regulierventile io und i i werden von dem
in der Gasleitung i angeordneten Kontaktthermometer 12 in an sich bekannter Weise
mit Hilfe von Relais o. dgl. so gesteuert, daß die Gase, je nachdem, ob sie zu kalt
oder zu heiß ankommen, entweder erhitzt oder gekühlt werden. Die Dampfeinspritzung
7 wird durch die Leitung 13 gespeist, in der ein Regelventil 14 angeordnet ist,
das von einem in der Gasleitung i befindlichen Kontakthygrometer gleichfalls unter
Vermittlung von nicht besonders dargestellten Relais o. dgl. so betätigt wird, daß
die Gase sowohl eine konstante Temperatur als einen konstanten Feuchtigkeitsgehalt
bekommen.
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Abb. - zeigt nun an einem aus fünf Diagrammena bis e bestehenden Schaubild,
wie eine derartige, in Abb. i dargestellte Anordnung arbeitet. Da die Diagramme
den zeitlichen Ablauf der Vorgänge darstellen sollen, stellt die Abszissenachse
derselben den Verlauf der Zeit dar. In dem Diagramm a zeigt die ausgezogene Kurve
die Temperatur der Gase vor ihrem Eintritt in den Reiniger an. Es wird angenommen,
daß diese etwa zwischen 4o und 2oo° in verschiedener Weise schwankt. Die darunterliegende,
gestrichelte Linie zeigt die gleichzeitigen Schwankungen des Taupunktes an, die
sich zwischen etwa io und 40' bewegen mögen. Es wird nun angenommen, daß die Gase
so geregelt werden sollen, daß ihre Temperatur etwa ioo° und ihr Taupunkt etwa 6o0
beträgt. Im Diagramm b wird gezeigt, wann und wieviel Wärmeeinheiten dem Gas zugeführt
werden müssen.
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Das Diagramm c zeigt die Zeit und die Menge des zur Regelung verwendeten
Kühlwassers an.
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Wann und welche Mengen Einblasedampf den Gasen zugefügt werden müssen,
um ihnen den gewünschten Feuchtigkeitsgehalt zu geben, ist im Diagramm d dargestellt.
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Das Diagramm e zeigt endlich den Zustand an, auf den das Gas durch
die gesamte Anordnung geregelt wird.
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Die Punkte A bis E zeigen fünf besondere, charakteristische Zustände,
welche die ungeregelten Gase in der Zuführungsleitung vor dem Eintritt in das Filter
haben.
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In Punkt A ist die Gastemperatur z-oo°. Da diese Temperatur sehr hoch
über der gewünschten Temperatur von 10o° liegt, wird gekühlt und gleichzeitig der
Taupunkt durch Verdampfen des Einspritzwassers auf 6o0 erhöht.
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In Punkt B beträgt die Gastemperatur ioo°, hat also die gewünschte
Höhe; @es ist daher weder Kühlung noch Heizung erforderlich. Da aber der Taupunkt
des ankommenden Gases nur 2o° beträgt, so wird durch das Kontakthygrometer eine
entsprechende Dampfmenge in das Gas eingeblasen.
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Im. Taupunkt C liegen Temperatur und Feuchtigkeit bei 4o0. Es wird
also von dem Kontaktthermometer die Erhitzungsvorrichtung in Tätigkeit gesetzt.
Dadurch wird der Taupunkt aber an sich nicht erhöht. Um den Taupunkt von q.o° auf
die gewünschte Höhe von 6o0 zu bringen, ist auch wieder eine entsprechende Dampfmenge
einzublasen, die von dem Kontakthygrometer eingestellt wird.
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Bei Punkt D steigt die Temperatur über ioo° an, und es wird daher
an dieser Stelle, wie die beiden Diagramme b und c zeigen, selbsttätig die Heizung
abgestellt und die Kühlung in Betrieb genommen.
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In Punkt E ist die Gastemperatur iao°, der Taupunkt 2s0. Entsprechend
der zu hohen Temperatur ist der Kühler in Betrieb. Da das Gas jedoch bei der gleichen
Abkühlung von 1200 und ioo° nicht eine ausreichende Menge des Kühlwassers verdampft,
so würde der Taupunkt noch zu niedrig liegen. Es wird daher infolge der Einwirkung
des Kontakthygrometers eine gewisse Dampfmenge in die Gase eingeblasen.