DE854497C - Verfahren zur Abscheidung von Nebeltroepfchen aus Gasen und Daempfen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Abscheidung von Nebeltröpfchen aus Gesen und Dämpfen In der chemischen Industrie treten häufig Nebel auf, die bekanntlich zu verschiedenen Störungen der Prozesse Anlaß geben. Solche Nebel bestehen aus feinen Flüssigkeitströpfchen von im wessentlichen 0,1 bis 50 µ Durchmesser, welche in einem Trägergas vertilt sind. Während die gröberen Tröpfchen in der Größenordnung zwischen etwa 5 bis 50 µ leicht durch Prallflächen abgeschieden oder durch Wäscher ausgewaschen werden können, erfordert die Abscheidung der kleineren Tröpfchen einen hohen machanischen Aufwand.
• Seit langer Zeit sind zu ihrer Ausscheidung Elektrofilter bekannt, welche zur Reinigung zwar relative wening Energie erforden, aber ziemlich teuer sind. Bei der Abscheidung von Nebeltröpfchen, welche aus konnzentrierten Säuren bestehen. treten oft auch Schwierigkeiten daurch auf, daj im Filter elektrische Überschläge entstehen, wodurch die Ausscheidung unvollkommen wird. Die akustschen Gasreinigungsverfahren scheiden Nebel zwar unbeeiflußt von ihrer chemischen Zusammensetzung ab, doch sind die Anlagekosten auch sehr hoch, und der Energieaufwand, besonders bei der Abscheidung dichter Nebel, ist beträchtlich.
• Mit besonders hohen Energieaufwand arbeiten die sogenannten Venturiwäscher, bei denen der Nebel durch eine stromlinienförmig stark verengte Leitung getrieben wird, wobei man gleichzeitig Waschflüssigkeit unter hohem Druck einspritzt.
• Herbei treten insbesondere bei aggressiven Substanzen sehr leicht Korrosionen auf. Bei Nebeln aus konzentrierten Säuren muß man daher Wasser einspritzen, und die aus dem Nebel abegechiedenen Substanzen fallen stark verdünnt an. Schließlich verwendet man noch Schichten von körnigem Material, z. B. in der Form sogenannter Kokskästen, zur Abscheidung von Nebeln. Diese Vorrichtungen müssen aber sehr groß imensionert werden, und selbst, dann ist der wirkungsgrad recht ungünstig.
• Auch filter aus porösem, z.B. keramischem Material werden gelegentlich benutzt, doch halten diese nebel, wenn nicht äußerst feinporsige Filter mit entsprchend holhem Druckverlsug verwnedet werden, meist nur unvollkommen zurück, Es wurde nun gefunden, daß man auch mit großporigen Filtern bei mäßigem Druckabfall befriedigend und sicher Gase entnebeln kann, wenn nur bestimmte Bedingungen eingehalten werden. dies gelingt, wenn Filter mit Porendurchmesser zwischen 20 und 200 µ und vorteilhaft wegen des Druckabfalles Dicken der Filterschicht zwischen 5 und 20 mm benutzt werden und die Gasgeschwindigkeit über einer gewissen Greze liegt. Beaufschlagt man ein solches Filter mit Nebel, so wird im trockene Zustand des Filters zunächst sehr schlecht gefilter. wird das Filter aber feucht, so erhöht sich der Wirkungsgrad, bleibt aber unbefredigend, wenn die in der Zeiteinheit durch die Einheit der Filterfläche hindurchaschickte Gasmenge unter einem gewisen Schwellenwert bleibt. dieser liegt beifilltern in den angegebenen Dicken je nach der Porosität des Filters und der Natur des Nebels zwischen 300 und 1000 m3 Gas pro Stunde und Quadratmenter Filterfläche. Erhöht man die Belastung über diesen kritischen Wert, so findet man wirkungsgrage von 98% und mehr, und das Abges enthält nur noch einige zehntel Gramm Nebel pro Kubikmeter.
• Man bestimmt diese kritische Geschwindigkeit am besten im Modeleversch, Als Beispiel für einen sochen sie die Ermittlung der Betriebsdatien eines Filters aur Abseidung von Schwefeläurendebel wiedergegeben. Das Filter bestand aus einer Platte von 10 dm^2~ Querschnitt und 10 mm Dicke, war aus einzelnen Körnern aufgebaut und besaß eine Porosität von 55% und einen mittleren Kapillarendurchmesser von 100 µ. Das zu fentnebelnde Gas hatte 20 g Schwefelsäure pro Kubikmeter. die Platte wurde waagerecht angeordnet und mit Schwefelsäure gut durchtränkt. Der Nebel strömte von oben nach unten und die abgeschidenen Säure tropfte an der Unterseite des Filters ab. Es wurden steignde Gasmengen durchgeleitet und jeweils der Druckabfall und der Gehalt an Schwefelsäure im Abgas gemessen. aus der folgenden tabelle läßt sich die günstigste Gasbeaufschlagung leicht ermitteln.

  Gasmenge Druckabfall Gehalt im Abgas
  Ncbm/h mm WS mg H2SO4/Ncbm
  5 180 400
  10 185 250
  30 190 200
  50 240 100 Grenze der
  Sichtbarkeit
  70 310 30
  90 380 15

  Knickpunkt bei etwa 37 Nm3/h=370 Nm3/h m2 Folgendes Beispiel mag eine auführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beschreiben: ein Schwefelsäurekontakt wurde mit wasserdampfhaltigem SO2-Gas betrieben, so daß ein S O3-H2O-Dampfgemisch entstand, dieses wurde in einem Wäscher mit Schwefelsäure auf etwa 40°C abgekühlt. Hierbei entstanden starke Nebel, welche 70g H2S O4/m3 enthielten, Die Nebeltröpfchen (mit Durchmesser zwischen 0,4 und 4 µ) bestanden aus 75%iger Säure. Nach dem Kühlturm folgte ein Kerzenfilter aus säurebeständigem, keramischem Material von I cm Filterstärke und einem Porendurchmesser von etwa 100 µ. Pro Quadratmenter der Filterfläche wurden 500 m3/h Nebel durchesetzt, wobei sich 99,9% des nebels abschieden. Das Gas wurde dem Innenraum der Kerzen zugeführt, so daß die abgeschiedene Säure mittels des Geses durch die Filterfläche nach außen gepreßt wurde, wo sie abtropfte.
• Am Boden des Filterbehälters sammlte sich die Flüssigkeit und wurde mittels eines Heberrs abgeleitet. Der Druckabfall im Filter Betrug hierbei 250 mm WS. Ähnlich günstig ließen sich auch Nebel aus noch konzentriertere säure, bis zu 100% iger H2SO4 abscheiden.

Claims (3)

1. Durch die hohe Belastungsfmöglichkeit der Filter werden die Analgen sehr klein. Es können keramische Materialien verwendet wierden, welche den Angriff auch aggressiverchemischenr Substanzen widerstehen. Der Energieverbrauch liegt fin der Gräßenordnung der akustischen Entnelelung und des Venturiwäschers und wird nur vom Elektrofilter unterboten, was aber durch den geringen Aufwand für den Bau eines Porenfilters wettgemacht wird P A T E N T A N S P R Ü C H E : 1. Verfahren zur Abscheideung von Nebeltröpfchen aus Gasen und Dämpfen, dadurch gekennzeichenet, daß das nedelhaltige Gas durch Filter vor eine Poreingröße zwischen 20 und 200 µ mit einer größeren Geschwindigkeit hindurchfgeleitet wird, als dem Knickpunkt im logarithmischen aufgetragenen Druckabfall-Geschwindigkeits-Diagramm entspricht.
2. 2. Verfahren nach Ansprucht I, dadurch gekannerchnet, daß Filter in einer Diche von 5 bis 20 mm benutzt werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch, I, dadurch gekennzeichnet, daß da Filter feucht gehalten wird.