DE7520512U

DE7520512U - Gaswaschvorrichtung zum entfernen von fremdstoffen aus gasen

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Publication number: DE7520512U
Application number: DE19757520512
Authority: DE
Original assignee: Chiyoda R & D
Current assignee: Chiyoda R & D
Priority date: 1975-03-13
Filing date: 1975-06-27
Publication date: 1976-08-05
Also published as: JPS51104476A; FR2303584A1

Description

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CHIYODA RESEARCH AND DEVELOPMENT CO. LTD. Tokio (Japan)

Gaswasche vorrichtung zum Entfernen von Fremdstoffen aus Gasen

Die Neuerung betrifft ein Gaswaschverfahren und eine Gaswaschvorrichtung zum Entfernen eines Fremdstoffes aus einem Gas, welches den Fremdstoff enthält oder ihn mitführt, insbesondere ein Gaswaschverfahren und eine Gaswaschvorrichtung zum Entfernen eines nützlichen und/ oder eines schädlichen Fremdstoffes in Form eines Gases, eines Nebels oder eines Pulvers aus einem Trägergas.

Zum Entfernen eines nützlichen und/oder eines schädlichen Fremdstoffes aus einem Trägergas sind bereits mehrere Gaswaschverfahren bekannt. Dabei kann der nützliche oder schädliche Fremdstoff beispielsweise umweltgefährdend oder gesundheitsschädlich sein, oder es kann sich um einen Fremdstoff handeln, der in einem Gas enthalten ist, das in der chemischen Industrie oder für andere industrielle Zwecke verwendet wird, wobei der Fremdstoff so weit wie möglich von dem Gas entfernt bzw. aus ihm gewonnen werden soll.

Die üblichen Gaswaschverfahren sind technisch unbefriedigend, weil sie zu einem beträchtlichen Druck-

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verlust führen und weil das Gas und die flüssigkeit nicht genügend innig miteinander in Berührung gebracht werden, so daß die zu entfernende Substanz nicht genügend vollständig entfernt wird. Ein genügend hoher Wirkungsgrad kann nur mit unwirtschaftlich hohen Kapitalinvestitionen erzielt werden. Andererseits ist ein weitgehendes Entfernen oder Gewinnen von nützlichen oder schädlichen Fremdstof'fen zur Vermeidung der Umweltgefährdung und zur Auswertung von Rohstoffquellen dringend erforderlich.

Die bekannten Gaswaschverfahren kann man in drei Gruppen einteilen. In dem NaLwand-Waschverfahren wird eine Druckflüssigkeit in eine Waschkammer versprüht und dadurch mit dem Gas in Berührung gebracht. In einem anderen Gaswaschverfahren werden das Gas und die Flüssigkeit in einer Füllkörpersäule miteinander in Berührung gebracht. Ferner ist ein Gaswaschverfahren bekannt, in dem eine Flüssigkeit in einen verengten Kanal gespritzt wird, in dem ein Gas mit hoher Geschwindigkeit strömt, das dadurch mit der Flüssigkeit in Berührung gebracht wird. Derzeit werden die drei vorstehend angegebenen Gaswaschverfahren unabhängig voneinander angewendet oder miteinander kombiniert. Diese bekannten Gaswaschverfahren haben jedoch verschiedene Nachteile. Das Gas und die Flüssigkeit werden nicht genügend innig miteinander in Berührung gebracht, so daß das Verfahren nur einen geringen 'Virkungsgrad hat. Die Beladung der Füllkörper erschwert einen stationären Betrieb. Ferner erfährt das Gas einen Druckverlust. Wenn man sehr kleine Flüssigkeitstrb'pfchen verwendet, um eine innigere Berührung der Flüssigkeit mit dem Gas zu erzielen, werden Flüssigkeii.ströpfchen von dem Gas aus dein System ausgetragen. In diesem Fall tritt der zusätzliche Nachteil auf, daß ein vollständiges Entfernen des zu entfernenden Fremd stoffen auch dann schwierig ist, wenn daa Tr ag or ,"!as üehr langsam strömt oder wenn es durch ein Labyrinth strömt, was wieder

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zu eir.em be ir^:Jchtl ichen Lruckverlust fL'.hrt. Derzeit eri\. i.--t ein wc.π auch ungenl-'gennes „ntf er ner. eines nützlichen oder eine:-; schädlichen rremdstoffes uaJurch, daß Flüsaigkeitströpfchen versprüht, oder fallengelassen werden, die entweoer go groß si:.ti, dau nur ein ungenügender Wirkungsgrad erzielt wird, oder die co klein sind, ά&ιί Flüssigkeit st χ cpi'chpn von aeni Tra^ergas mitgeführt werden, so da betrecht]iche Verluste auftreten.

Die ..ufrabe der Neuerung besteht darin, die vorstehenden Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden .

Insbesondere hat aie feuerung die Aufgabe, ein GaswüoChverfahrtn und eine Gi.swacchvorrichtung zu schafi'er·, aas ozw. die ein im wesentlichen vollständiges Entfernen eines nützlicher, oder eines schädlichen Premdstoff es aus einem Gas ermöglichen, welches den Fremdstoff enthalt oder mitfuhrt, wobei das Gas gereinigt oder der Fremdstoff gewonnen wird.

tine weitere Aufgabe dei feuerung besteht in der Schaffung eines Verfahrens ur.ä einer Vorrichtung der vorstehend angegebenen Art, in der in einem Keinigungs- oder Gewinnungssyatem feine Flüssigkeitstrcpfchen erzeugt werden, so dat. ein iir. wesentlichen vollständiges Entfernen des nützlichen und/oder schädlichen b'reinds toi'f es aus dem Trö.gergaa ermöglicht wird.

Feiner¹ beυtc;ht eine Aufgκbc de.r "eueruηg iη der Schaffung eines Verf:.'.hrcr.vS und einer Vorrichtung üer gennnntt?n Art, in dem bz.;. dci im wesentlichen keine Fiiissirkeito Lri^:pf ot.on auftreten, diu so klein ο :i t: ■:.! _T daß sie von dem T r ü g c .1 g a a a u 0 de» G y l· t e ι η a u f." ,·" e t r;. 1₁ ^{[ r} e π w e r d ν. η können.

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Eine Aufgabe der Neuerung besteht ferner in der Schaffung eines Verfahrens und eine Vorrichtung der genannten Art, in dem bzw. der ein möglichst geringer Druckverlust auftritt.

Die vorstehend angegebenen Aufgaben werden neuerungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Flüssigkeit unter Ultraschalleinwirkung in das Gas versprüht und danach elektrostatisch niedergeschlagen wird. Zunächst werden unter Ultraschalleinwirkung feine Flüssigkeitströpfchen erzeugt, die gleichzeitig auf ein hohes elektrostatisches Potential aufgeladen werden, so daß sie in inniger Berührung mit dem zugeführten Trägergas einen in diesem enthaltenen, nützlichen und/oder schädlichen Fremdstoff aufnehmen können. In einem Elektrofilter wird dann der Fremdstoff oder werden die Fremdstoffe im wesentlichen vollständig aus dem Trägergas entfernt. Insbesondere wird mit Hilie einer Ultraschalldüse die Flüssigkeit in Form von feinen Tröpfchen versprüht, die einen Durchmesser von weniger als etwa 50 um haben, und wird diese Düse auf einem hohen elektrostatischen Potential gehalten, so daß die Tröpfchen elektrostatisch geladen werden und mit dem Gas in innige Berührung gelangen. Infolge des starken elektrostatischen Feldes, das auf die hohe angelegte Spannung zurückzuführen ist, und des von der Ultraschalldüse erzeugten Schallfeldes werden die feinen Flüssigkeitströpfchen ionisiert und dadurch aktiviert, so daß sie einen nützlichen und/oder einen schädlichen Fremdstoff mit hohem Wirkungsgrad aus dem Gas aufnehmen können. Die mit dem zu entfernenden Fremdstoff oder den zu entfernenden Fremdstoffen beladenen, feinen Tröpfchen können dann aus dem Gas ohne weiteres und zuverlässig durch die 7/irkung einer elektrostatischen Anziehungskraft entfernt werden, so daß r.ur ein geringer Druckverlust auftritt.

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Nachstehend werden Anwendungsmöglichkeiten der Neuerung hinsichtlich des Trägergases und des zu entfernenden, nützlichen oder schädlichen Fremdstoffes angegeben.

Entfernen von Schwefelsäure und von SO₂ in einer Schwefelsäureanlage; Entfernen von NO , von Ammoniumchlorid- und Ammoniumsulfatnebel in einer DUngemittelanlage; Entfernen von Staub in einer Futterherstellungsanlage; Entfernen von HF in einer keramischen Anlage; Entfernen von Farbstoffabfällen in einer Farbstoffanlage; Reinigen (Sterilisieren) der Luft in Gebäuden, beispielsweise in Banken und lebensmittelverarbeitenden Anlagen; sowie Desodorieren mit Hilfe von Ozon oder dergleichen.

Die Neuerung schafft ein Gaswaschverfahren zum Entfernen eines Fremdstoffes aus einem Trägergas, wobei dieses gereinigt und/oder der Fremdstoff gewonnen wird. In dem Verfahren wird ein makroskopisch einheitlicher Strom eines einen Fremdstoff enthaltenden Trägergases erzeugt und werden feine Tröpfchen einer Flüssigkeit unter Ultraschalleinwirkung im wesentlichen gleichmäßig in diesen Trägergasstrom versprüht und dadurch innig mit dem Trägergas in Berührung gebracht, so daß sie den Fremdstoff aufnehmen, wobei die feinen Tröpfchen während ihres Versprühens elektrostatisch geladen werden, worauf die geladenen feinen Tröpfchen mit dem von ihnen aufgenommenen Fremdstoff elektrostatisch im wesentlichen vollständig von dem Trägergas abgetrennt werden, und dann die feineren Tröpfchen, die sonst von dem Trägergas ausgetragen werden könnten, mit dem von ihnen aufgenommenen Fremdstoff elektrostatisch vollständig von dem Trägergas abgetrennt werden.

Die Neuerung schafft ferner eine Gaswaschvorrichtung zum Entfernen eines Fremdstoffes aus einem Trägergas, wobei dieses gereinigt und/oder der Fremdstoff gewonnen wird, -^iβ Vorrichtung besitzt eine vertikale Vi/aschkammer, einen am unteren Teil der Waschkammer vorgesehenen Eintritt zum einleiten eines einen Fremdstoff enthaltenden Trägergases in die Waschkammer, ein Gleichrichtergitter zum Erzeugen eines makroskopisch einheitlichen Stroms des Trägergases, eine Ultraschflll-Sprühdüsenanordnung, die auf ein elektrostatisches Potential geladen ist und dazu dient, geladene feine Flüssigkeitströpfchen unter Ultraschalleinwirkung in den Trägergasstrom zu versprühen und dadurch innig mit ihm in Berührung zu bringen, so daß sie den Fremdstoff aufnehmen, eine Trenneinrichtung, die auf ein niedrigeres elektrostatisches Potential geladen ist als die Düsenanordnung und dazu dient, die geladenen feinen Tröpfchen mit dem von ihnen aufgenommenen Fremdstoff elektrostatisch im wesentlichen vollständig von dem Trägergas abzutrennen, eine zweite Trenneinrichtung, die eine erste Elektrodenanordnung aufweist, die auf ein höheres elektrostatisches Potential geladen ist als die Düsenanordnung, sov.ie eine zweite Elektrodenanordnung, die derart mit der ersten Elektrodenanordnung zusammenwirkt, daß die feineren Tröpfchen, die sonst von dem Trägergas ausgetragen werden kennten, zusammen mit dem von ihnen aufgenommenen Fremdstoff elektrostatisch vollständig von dem Trägergas abgetrennt werden, einen am oberen Teil der Wasch kammer angeordneten Austritt für das gereinigte Gas und einen am untersten Teil der Waschkammer vorgesehenen Abfluß fur die den aufgenommenen Fremdstoff enthaltene Waschflüssigkeit, die von der ersten und der zweiten Trenneinrichtung heruntergefallen ist.

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Die Neueruni? schafft somit ein Gaswaschverfahren zum Entfernen eines nützlichen oder schädlichen Fremdstol'-fea von einem Trägergas» ura dieses zu reinigen und/oder den Fremdstoff zu gewinnen. Es wird ein makroskopisch einheitlicher Strom des den Fremdstoff enthaltenden Trägergases erzeugt. In diesen Gasstrom werden geladene, aktive, feine Flüssigkeitstrüpfchen unter Ultraschalleinwirkung versprüht, die in Berührung mit dem Fremdstoff diesen aufnehmen können. Die den Fremdstoff enthaltenden, geladenen feinen Tröpfchen werden dann elektrostatisch im wesentlichen vollständig von dem Trägergas abgetrennt. Jene Flüssigkeitströpfchen, die so fein sind, daß sie von dem Gas ausgetragen werden könnten, werden in einer zweiten elektrostatischen Trennstufe im wesentlichen vollsbündig aus dem Trägergas entfernt, ^urch diese Kombination des Verspruhens unter Ultraschalleinwirkung und der elektrostatischen Abtrennung wird eine Trennung mit sehr hohem Wirkungsgrad erzielt. Die Neuerung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.

Weitere Aufgaben und Vorteile der Neuerung gehen aus der nachstehenden Beschreibung hervor. Dabei wird auf die Zeichnung bezuggenommen, deren einzige Figur einen Längsschnitt durch eine neuerungsgemäße Gaswaschvorrichtung zeigt.

In der Zeichnung ist ein Gaswäscher nach einer Ausführungsform der feuerung mit 10 bezeichnet. Der Wäscher 10 besitzt eine Waschkammer 11, die in ihrem unteren Teil mit einem ^intrittskanal 12 zum Einleiten eines Gasstroms A und die in ihrem oberen Teil mit einem "ustritt 13 für einen Reingasstrom versehen ist. Der durch den Eintrittskanal 12 eingeleitete Gasstrom A strömt daher in der Waschkammer 11 aufwi-irtL; und tritt aus dem Austritt ί; aus.

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In untersten Teil der .Vaschkam&er 11 ist eine Auffangschale 14 vorgesehen, deren vertiefter, mittlerer Teil mit einem Abflußrohr 15 verbunden ist. -^ ie .Vase hf liicsigkeit, die infolge des VVaschvorganges aus dem Gasstrom A einen Fremdstoff aufgenommen hat, fällt daher in die Auffangschale 14 und wird über das Abflußrohr 15 einem nicht gezeigten Sammelbehälter zugeführt.

Die Mündung 12a des Eintrittskanals 12 kann nornial zu der Seitenwand der V/aschkammer 11 oder tangential zu dem Äubenumfang der zylindrischen //aschkanimer gerichtet Rein. In der gezeigten ^usführunesform ist die Mündung 12a des Eintrittskf.nals 12 abwärtsgerichtet und in der Mitte der V/aschkammer 12 angeordnet, damit eine innige Berührung zwischen dem Trägergasstrom A und der von der Düse 17 versprühten Flüssigkeit erzielt wird.

Die Mündung der Düse 17 ist der Mündung 12a des jLintrittskanals 12 benachbart. Von einem Vorratsbehälter kommende Flüssigkeit wird mittels eines Zerstäubers 19 in feine Tröpfchen zerstäubt, die durch ein Rohr 21 der Düse 17 zugeführt werden. Je nach den Eigenschaften des von dem Trägergar.; zu entfernenden Fremdstoff es kann es notwendig sein, das Trägergas in diesem Bereich durch Einspritzen einer Flüssigkeit vorzubehandeln. W_enn diese Vorbehandlung erforderlich ist, soll sie erfolgen, indem feine Tröpfchen einheitlich in das Gas versprüht werden, damit eine einheitliche Vermischung zwischen d e.n Träger gas und den feinen Tropfchen gewährleistet, wird. Aus diesem Grunde ist es zweckmäßig, in der Iviündung 12a oder im Bereich des Randes der opruhcTJse 17 einen Resonator 22 anzuordnen. Man kann anstellt; dieser opr'Jhdüse zweckmäßig auch eine Ultraschalldüse der nachstehend beschriebenen Art verwenden. .Venn diese Vorbehandlung nicht durch den Zusatz einer Flüssigkeit,

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sondern durch den Zusatz eines Gases erfolgen soll, muß natürlich die Sprühdüse 17 abgeändert werden; ferner entfällt dann der Zerstäuber 19 und wird der Flüssigkeitsbehälter 18 abgeändert, wie dies für den Fachmann verständlich ist.

Zum Sieichrichten der Trägergasströmung A ist oberhalb des Eintrittskanals 12 ein Gleichrichtergitter 23 vorgesehen, das Trennwände oder Zylinder 23a aufweist, die mehrere parallele Strömungskanale begrenzen. Beim Durchströmen der Strömungskanäle des Gleichrichtergitters 23 wird der Gasstrom A in bekannter Weise laminarisiert.

Eine Ultraschall-SprühdUsenanordnung 24 besteht aus mehreren Überschall-Sprühdüsen 24a. Jede dieser Sprühdüsen 24a ist durch ein Flüssigkeitsrohr 26 mit einem Flüssigkeits-Vorratsbehälter 25 und ist durch ein Druckluftrohr 27 mit einer nicht gezeigten Druckluftquelle verbunden, so daß die Druckluft und die Flüssigkeit auf derselben Achse miteinander gemischt und unter Ultraschalleinwirkung in Form eines aus feinen Teilchen bestehenden Sprühnebels in den eintretenden Gasstrom A versprüht werden können, ^ie Wahl der zu diesem Zweck verwendeten Flüssigkeit ist von den Eigenschaften des aus dem Trägergas zu entfernenden Fremdstoffes abhängig, ^iese Flüssigkeit wird nachstehend zusammen mit dem flüssigen oder gasförmigen Medium besprochen, das zur Vorbehandlung von der Düse 17 abgegeben wird. In der Sprühdüse 24a oder im Bereich ihrer Mund uns· ist ein Resonator 28 angeordnet, der eine Ultraschall-Resonanzschwingung erzeugt, damit noch feinere Flüssigkeitströpfchen erhalten werden.

In der dargestellten A_Usführurißsform ist die Ultrascholl-Sprühdüeenanordnung 24 oberhalb des Gleich-

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richtergitters 23 angeordnet, doch kann diese Anordnung vorzugsweise auch umgekehrt werden, -"-uch in diesem Fall wird an die Düsenanordnung 24 eine hohe Spannung und an das Gleichrichtergitter 23 eine Spannung der entgegengesetzten Polarität oder das Erdpotential angelegt, so daß die von der Düsenanordnung; 24 kommenden, feinen Tröpfchen so geladen werden, daß sie auf dem ^uleichrichtergitter 23 niedergeschlagen werden, das dann als eine niederschlagselektrode wirkt.

Oberhalb der Düsenanordnung 24 ist ein Elektrofilter 29 angeordnet, ^ieser besitzt einen Satz von Sprühelektroden 29a, die mit einer Hochspannungsq_uelle 31 verbunden sind, und einen Satz von Kiederschlagselektroden 29b, die mit den Sprühelektroden 29a zusammenwirken.

Die Düsenanordnung 24 ist mit der Stromquelle durch einen "iderstand 32 elektrisch verbunden, dur~h den die Potentialdifferenz zwischen der Düsenanordnung 24 und dem ^uleichrichtergitter 23 bestimmt werden kann, die sonst durch die zwischen ihnen schwebenden, feinen Tröpfchen kurzgeschlossen werden könnten.

Nachstehend wird die Wirkungsweise der neuerungsgemäßen Gaswaschvorrichtung beschrieben. Das Trägergas A strömt durch den Eintritts kanal in die ',Vaschkammer Dabei wird der eingeleitete Gasstrom A derart verwirbelt, daß er einen makroskopisch einheitlichen ^Aufwärtsstrom bildet. Gegebenenfalls kann aus dem Behälter 18 eine I¹TUs sigkeit oder ein Gas in den verwirbelten Gasstrom A versprüht und dadurch mit ihm vermischt werden. Der Gasstrom A oder das von dem Gaootrom ^Λ und den feinen Tröpfchen gebildete, strömende Gemisch tritt dann in das ü-leichrichtergitter 23» in dem ein laminarer ^ufwärtsötrom erzeugt wird, uabei

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weraeri nie /r^X'rer; 'Jr-'pfcr.er. auf aen ,r.'.ndeL 23a des je-..eiliger, .j ti cmungsksnals r.ied urreschlogen, worauf sie in die ""j.ffangschale 14- i'-Jien.

Danach wird d.-uE; aufv;;.;rtsotrö:.:ende Gas mit den :_ela<Jenen feinen Tr'Jr.fchen in -^er^i-rm.g gebracht, die von den ü'.'cen 24a der Ultraschall-i/priihd^senancrdnung 24 verfrüht werden. Infolgedessen wird ein beträchtlicher Teil der feinen Tr'-pfchen vcn den "'i..nden 23a des Gleichrichter-Gitters 23 elektrOst'-.bisch angezogen und auf ihnen niedergeschlagen, ^ieee r.ierierge::chls_t ^::;er.en Tröpfchen fallen in die Auffar.rschale 14, von der sie durch das Abflui.rohr 15 acßezo-'en werden. Der Gatvi-trom ·"■ uiit aen noch von ihm mitgefii.hr ten, feineren ^x ii'ssigl-reitctropfcher. strömt aufwärts in due -"lektrof ilter 2v, in dem zwischen den Sprühelektrode-η 29a und den iiiederüchlagGc.-lektroüen 29b ein starkes elektrostatisches i'eld vorhanden ist, das bewirkt, daß die feinen Tröpfchen von den Kiederschlagselektrcden 29b angezogen und auf ihnen niedergeschlagen werden, so daß nur der Gasstrom A durch den Austritt 13 austreten kann, -^ie auf diese Weise niedergeschlagenen Tröpfchen werden allmählich größer, bis sie in die Auffangschale 14 fallen. Die Niederschlagselektrode^. 29b werden zweckmäßig mit Spülwasser benetzt , damit die niedergeschlagenen Tröpfchen eher herunterfallen.

Die in dem Elektrofilter 29 niedergeschlagenen, feineren Teilchen und dao Spülwasser fallen daher ebenso wie die auf dem Gleichrichtergitter 23 niedergeschlagenen, größeren TropfchRn abwürta in die Auffangschale 14, aus der die Flüssigkeit durch das Abflußrohr 15 abfließt.

In einnr nicht gezeigten, anderen Ausführungaform ist die Anordnung des Cleichrichterglttero 23 und der

Ultraschall-SprUhdUsenanordnung 24 umgekehrt, so daß der Gasstrom A zunächst mit den geladenen feinen Tröpfchen in innige Berührung gelangt und danach gleichmäßig mit ihnen vermischt wird. In diesem Fall werden die mit dem Fremdstoff beladenen, feinen Tröpfchen beim ""urchgang durch das Gleichrichtergitter 23 unter der Einwirkung des elektrostatischen Feldes auf den "änden 23a der ötrömungskanäle des ^leichrichtergitters 23 niedergeschlagen, ^ie restlichen feinen Tröpfchen werden dann in dem Elektrofilter 29 von dem Trägergas abgetrennt. Die von dem Erfinder durchgeführten Versuche haben gezeigt, daß die mit dieser Ausführungsform erzielte Trennwirkung sich nicht sehr von der Trennwirkung unterscheidet, die mit der ersten Ausführungs form erzielt wird, in der sich die Sprühdüsenanordnung 24 über dem ^uleichrichtergitter 23 befindet. Die an zweiter Stelle angegebene Ausführungsform arbeitet bei der Abscheidung der feinen Tröpfchen auf dem ^leichrichtergitter 23 mit einem höheren »'irkungsgrad, weil die Tröpfchen in dem ^leichrichtergitter 23 einen längeren Weg zurücklegen müssen. Da die Tröpfchen nach dem ^urchtritt durch das Uleichrichtergitter 23 oft elektrisch neutralisiert werden, muß an dieses ein höheres elektrostatisches Potential angelegt werden.

In einem Ausführungsbeispiel des neuerungsgemäßen Verfahrens wurde ein Trägergas, das einen zu entfernenden Fremdstoff enthielt, durch den ^intrittskanal 12 in die Waschkammer 11 eingeleitet. Zur Vorbehandlung wurden in den Trägergasstrom dann feine Tröpfchen mit einem Durch messer von unter etwa 50 μΐη eingeleitet. Der die beigemischten Tröpfchen enthaltende Gasstrom α wurde dann in dem Uleichrichtergitter 23 laminarisiert, in dem vertikale Rohre oder Platten 23a nebeneinander angeordnet waren, ■^urch die Ultraschall-Sprühdüsenanordnung wurden feine

Tröpfchen mit einem Durchmesser von weniger als etwa 50 um in den aufwärtsgerichteten laminaren Gasstrom A versprüht. An die SprUhdiiaenanordnung 24 wurde ein solches Potential angelegt, daß .,zwischen ihr und dem Gleichrichtergitter eine PotentiaÄifferenz von etwa 40-50 kV vorhanden war. Die mit dem nützlichen und/oder dem schädlichen Fremdstoff beladenen, größeren Tröpfchen wurden auf den Wänden 23a des Gleichrichtergitters 23 niedergeschlagen und fielen in die Auffangschale 14. Die feineren Tröpfchen mit einem Durchmesser unter etwa 0,2 μπι wurden von dem aufwärtsgerichteten Gasstrom A weiter mitgeführt und traten mit ihm in das Elektrofilter 29 ein, das aus zwei Sätzen von Elektroden 29a und 29b bestand, die in einem Abstand von etwa 10-20 cm, vorzugsweise 12-15 cm, nebeneinander angeordnet waren. Zwischen diesem Elektrofilter 29 und der Sprühdüsenanordnung 24 wurde eine elektrostatische Potentialdifferenz aufrechterhalten. Infolgedessen wurden die feineren Tröpfchen auf den Niederschlagselektroden 29b des Elektrofilters 29 niedergeschlagen, so daß durch den Austritt 13 gereinigtes Gas austrat.

In diesem Ausführungsbeispiel sind die zahlenmäßig angegebenen Bedingungen von den Eigenschaften des zu entfernenden Fremdstoffes und daher auch von den Eigenschaften der verspühten Flüssigkeit abhängig. Die Versuche des Erfinders haben jedoch gezeigt, daß unter folgenden Bedingungen befriedigende Ergebnisse erzielt wurden. Die Schwingungsfrequenz der Ultraschall-Sprühdüsen 24a betrug etwa 10-50 kHz, vorzugsweise etwa 20-30 kHz. An die Düsen 24a wurde eine Spannung von etwa 30-100 kV, vorzugsweise etwa 20-60 kV, angelegt. An die Sprühelektroden 29a des Elektrofilter 29 wurde eine Spannung von etwa 30-80 kV, vorzugsweise etwa 40-50 kV, angelegt. Der Abstand zwischen einander benachbarten Elektroden 29a und 29b des

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Elektrofilter 29 betrug etwa 10-20 cm, vorzugsweise etwa 10-15 cm. Der Durchmesser der auf diese Weise erzeugten, feinen Tröpfchen unterlag keiner Beschränkung und lag gewöhnlich unter 50 um und bei den meisten Teilchen zwischen etwa 10 und 50 um. Die mittlere Strömungsgeschwindigkeit des aufwärtsgerichteten Trägergasstroms war von der Ausbildung der Teile des Gaswäschers 10 abhängig und betrug beim Entfernen von Nebel zweckmäßig unter etwa 5 m/sek. und beim Entfernen eines Fremdgases, beispielsweise zum Entschwefeln oder Denitrieren, zweckmäßig unter etwa 3 m/ sek. Die aus Wasser oder einer wäßrigen Lösung bestehende Waschflüssigkeit wurde zweckmäßig in einer Menge von etwa 0,01-0,1 1 pro m des Trägergases eingespritzt.

Im Rahmen der Neuerung kann man verschiedenartige Ultraschall-Sprühdüsen verwenden. Besonders gute Ergebnisse wurden mit einer Düse erzielt, in der die Flüssigkeit unter der Einwirkung von Ultraschallschwingungen zerstäubt wird, die mit Hilfe von Druckluft oder Druckdampf erzeugt werden.

Vorstehend wurde bereits angedeutet, daß die mittels des Zerstäubers 19 oder der Ultraschall-Sprühdüsen 24a versprühte Flüssigkeit aus Wasser oder aus einer wäßrigen Lösung bestand, die ein Oxidationsmittel, eine Säure oder ein Alkali enthielt. Dabei konnte als Oxidationsmittel Kaiiumpermanganat, Wasserstoffperoxid oder dergleichen verwendet werden. Diese Oxidationsmittel sind bekanntlich zum Desodorieren geeignet. Zum Desodorieren kann man jedoch im Bereich der Mündung der unteren Düse 17 anstelle von Wasser oder einer wäßrigen Lösung auch einen ozon-

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haltigen Luftstrom einleiten, der in einem Ozonisator erzeugt worden ist. Als Alkali kann man ein Ätzalkali, ein Alkalicarbonat, e'!ir. Alkalibicarbonat oder dergleichen und als Säure Salzsäure, Essigsäure oder dergleichen verwenden. In allen diesen Fällen wurde mit einer geeigneten Konzentration gearbeitet.

Der aus dem Trägergas zu entfernende Fremdstoff kann aus einem Gas bestehen, das mit den feinen Flüssigkeitströpfchen' ausgezeichnet mischbar ist, aber auch aus einem Staub oder Nebel. Es hat sich gezeigt, daß gemäß der Neuerung nützliche oder schädliche Fremdstoffe in Form von Gas, Staub oder Nebel einwandfrei aus dem Trägergas entfernt werden können.

Es wurde eine Gaswaschvorrichtung gemäß der Neuerung hergestellt, die gemäß der Zeichnung ausgebildet war und einen Durchmesser von 150 cm und eine Höhe von 7 m hatte. Die Vorrichtung hatte folgende Kennwerte:

Das Gleichrichtergitter bestand aus 260 Rohren mit 48_:. 5 mm Durchmesser und 1 m Länge.

Die Ultraschallsprühdüsenanordnung bestand aus sieben Düsen, die in Abständen von etwa 40 cm voneinander angeordnet waren.

Das Elektrofilter bestand aus mehreren Platten oder Elektroden, die im Abstand von etwa 13 cm voneinander angeordnet waren.

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Betrieb sb edingungen:

An das Elektrofilter angelegte dpannung 50 kV An die Düsenanordnung angelegte Spannung 36 kV von dem Zerstäuber versprühte Irlüssig-

keitsmenge 50 ml pro m^ Luft

Von der Düsenanordnung versprühte

Flüssigkeit und !,'enge 5 i^ige wässerige Ä'tznatronlösung

65 ml pro π^ Luft

Unter den vorstehend angegebenen Betriebsbedingungen wurde den vorstehend beschriebenen Gaswäscher Luft mit einen 3O„-Gehalt von 1200 ppm in einer Menge von 2,5 m^/sek zugeführt« Es zeigte sich, da£ die gereinigte Luft nur noch 50 ;pm 3C_Q enthielt. Im mehrmonatigen Dauerbetrieb des Gaswäscherε traten keine Schwierigkeiten auf und wurden sehr befriedigende Ergebnisse erzielt.

.Vie vorstehend beschrieben wurde, kann man

neuerun^sgemlU-: der. 'Trägergasstrorn A, gegebenenfalls jrn Gemisch mit versprühten, feinen Tröpfchen, in innige Berührung mit feilen Tröpfchen bringen, die von der Ultrasch&ll-Sprühdüsenanoronung 24 versprüht v/erden. Infolgedessen kann der Durchmesser der feinen Tröpfchen so klein sein, daß die ,/ahrschp.inlichkcit ihrer Berührung mit dem Gas und damit der .Virkungsgrad der Abtrennung des in dem Gas enthaltenen Fremdstoffes erhöht wird. Die Berührung zwischen dem Gas und der flüssigkeit kann ferner dcidurcli verbessert werden,_ dai:^: die feinen Tröpfchen ionisiert werden. Dies wird bewirkt, indem die feinen Tröpfchen in einem durch die angelegte Hochspannung erzeugten, starken ei'jVtro:.: t .\rt i c. c he η Feld einer;¹. Schallfeld ausgesetzt werder, das durch die Cclr.vingungen der Ultraschalldüsenanordnung erzeugt wird.

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Da die geladenen feinen Tröpfchen nach ihrer Berührung mit dem Trägergas unter der Einwirkung; des elektrostaticicnen Feldes abgetrennt werden können, besteht ein weiterer Vorteil der Neuerung darin, daß die ü'lüssiglceitstropfchen leicht und zuverlässig entfernt werden können und keine Gefahr besteht, daß sie mit dem Gas ausgetragen werden; ferner wird der Druckverlust des Trägergasotroms beträchtlich herabgesetzt.

Die feineren Tröpfchen, die sonst von dem Aufwärtsstrom des Gases mitgeführt und ausgetragen werden könnten, können in einem Elektrofilter elektrostatisch abgetrennt werden. Die feinen Tröpfchen können daher nach ihrer Berührung mit den Gasstrom zuverlässig abgetrennt werden, so daß der Verlust an feineren Tröpfchen und der Druckverlust auf ein Minimum reduziert werden können.

Die Versuche des Erfinders haben ergeben, daß der Grad der Berührung zwischen dem Gasstrom und den geladenen Flüssigkeitströ pf clien etwas davon abhängt, ob die Elektroden 29a des Elektrofilter 29 und die Ultraschalldüsenanordnung 24 negativ oder positiv geladen sind. Dies dürfte auf dat; Vorhandensein einer Ionisierun.ffsberührung zurückzuführen sein, deren wirkungsgrad von den elektrostatischen Erscheinungen abhängig ist. ,

Vorstehend, wurden Ausführungsbeispiele der Neuerung beschrieben, auf welche die Neuerung jedoch nicht eingeschränkt ist, da die Ausführungsbeispicle im Rahmen, des lieuerun^sgedankens abgeändert werden kennen.

Claims

1. Gaswaschvorrichtung zum Trennen von Fremdstoffen von einem Trägergas, gekennzeichnet durch eine vertikale Waschkammer (11) in deren unteren Teil ein Rohr (12) zum Einleiten des fremdstoffenthaltenden Gases mündet, über den sich eine erste Trenneinrichtung (23) zum Trennen der Fremdstoffe vom Trägergas befindet, durch Sprühdüsen (24) zum Versprühen elektrisch geladener feiner Flüssigkeitströpfchen, die über dem oberen Ausgang der ersten Trenneinrichtung (23) und unterhalb einer zweiten Trenneinrichtung (29) mit zwei Elektrodengruppen (29a, 29b), die sich im oberen Teil der Waschkammer befindet, angeordnet sind, durch einen am oberen Ende der Waschkammer (11) angeordneten Austritt (30) für das gereinigte Gas und einen am unteren Ende der Waschkammer (11) befindlichen Abfluß (15).

2. Gaswaschvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung (23) parallel laufende Leitungen enthält.

3. Gaswaschvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß unter den parallel laufenden Leitungen eine Prallplatte im Bereich der ilündungen der Eintritte angeordnet ist.

4, Gaswaschvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen aus mehreren nebeneinander angeordneten, vertikalen Rohren gebildet sind.

5. Gaswaschvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen mehrere nebeneinander angeordnete, vertikale Trennwände (23b) aufweisen, welche eine entsprechende Anzahl von Strömungskanälen zum Gleichrichten des durch sie h.indurchtretenden Trägergases begrenzen.

6. Gaswaschvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen unter den Sprühdüsen (24) angeordnet sind.

7. Gaswaschvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen über den Sprühdüsen (24) angeordnet sind.

8. Gaswaschvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüsen (24) aus Ultraschallsprühdüsen (24) bestehen.

9. Gaswaschvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Düse (17), deren Mündung der Eintrittsöffnung des Rohres (12)(12a) benachbart ist.

10. Gaswaschvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (17) eine Sprühdüse ist.

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11. Gaswaschvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Spüleinrichtung zum Zuführen einer Spülflüssigkeit auf die Niederschlagsfläche der zweiten Elektrodengruppe (29b) der zweiten Trenneinrichtung (29).

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