DE908904C - Fliehkraft-Staub- und Fluessigkeitsabscheider - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 12. APRIL 1954

M12532 IVb/26d

Die Erfindung geht von einer bekannten rohrartigen Vorrichtung zum Ausscheiden von Flüssigkeiten und Stäuben aus Gasen oder Gasgemischen durch Fliehkraft aus, bei der der die Flüssigkeit bzw. Schwebeteilchen tragende Gasstrom entgegen der Schwerkraft gegen einen konzentrisch zum rohrartigen Gehäuse über dem Gaseinlaß angeordneten, von Leitschaufeln zur Drallerzeugung gestützten, mit der Spitze nach unten gerichteten Prallkegel,

ίο der von einem den Prallkegel und die Leitschaufeln umgebenden Gehäuseeinsatz überragt ist, geführt wird (vgl. Patentschrift 722041).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen bekannten Naßabscheider für die mechanische Reinigung von insbesondere unter höheren, überatmosphärischen Drücken stehenden Gasen, z. B. denjenigen der Sauerstoff-Diruckvergasung fester Brennstoffe, geeignet zu machen. Diese Destillationsgase und ähnliche Schwelgase enthalten nach ihrer Kühlung und dadurch bedingten Vorreinigung ao noch niedrigsiedende Teer- bzw. Öldämpfe bzw. -tröpfchen mit restlichen Staubmengen, die als Nebel selbst noch hinter einer Gaswäsche bestehenbleiben.

Nach der Erfindung wird der eingangs erwähnte as Fliehkraft-Naßabscheider mit einer Zerstäubungseinrichtung, z. B. einem an sich bekannten diffusorartigen Gaseinlaßrohr versehen, in welches die im Naßabscheider sich ansammelnden Kondensate eingeführt, gegebenenfalls infolge der an der engsten Stelle des Diffusors auftretenden hohen Gasgeschwindigkeit in bekannter Weise angesaugt und durch Umsetzung der Geschwindigkeit in Druck innig fein zerstäubt werden. Als Zerstäuberdüse kann auch die in der Patentschrift 717 489 beschriebene Vorrichtung vorteilhaft verwendet werden. Die aus dem Drallerzeuger am Ende der derart angeordneten Zerstäubervorrichtung austretenden Flüssig-

keits-Gas-Gemische werden durch die Drallbewegung in dem den Drallkörper umgebenden Einsatzrohr in bekannter Weise entgegen der Schwerkraft hochgeführt, und die Flüssigkeit wird wesentlich an den Innenwandungen des Einsatzrohrs und restlich an den Innenwandungen des Gehäusemantels zum Abfließen in den unteren Teil (Sumpf) des Gehäusemantels, der als Hochdruckzylmder ausgebildet ist, geleitet, wo sie wieder im Kreislauf in ίο den Diffusor zurückgeführt und kontinuierlich oder diskontinuierlich mit ihrem Überschuß aus dem erfindungsgemäßen Kreislauf abgeschieden wird.

Nach einer weiteren Ausbildungsform der Erfindung können die den Rohreinsatz über dem Drallerzeuger nach oben abstreichenden Gase im gleichen Gehäuse, z. B. Hochdruckbehälter, durch Anordnung von bekannten Mehrfach-Fliehkraft-Staubabscheidern noch weiter von restlichen festen oder flüssigen Schwebeteilchen befreit werden, ao wobei erfindungsgemäß ebenfalls diese Zyklonabscheider einer ständigen oder zeitweiligen Berieselung mit dem gleichen, vorteilhaft vorgereinigten. Kondensat oder einer geeigneten betriebsfremden! Löseflüssigkeit (z. B. einer geeigneten Teerfraktion) unterworfen werden können, um dadurch jedwede Ansätze an Staub oder Teer zu beseitigen bzw. zu verhindern.

An Hand der Zeichnung sei eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes in der Kombination eines Fliehkraft-Naßabscheiders mit darüber angeordneten Mehrfaeh-Fliehkraft-Naßabscheidern (Multizyklon©) in ihrer gemeinsamen Anordnung in einem einzigen Hochdruckbehälter des näheren beschrieben.

Die Fig. 1 zeigt einen senkrechten Meridian,-schnitt durch den Fliehkraft-Abscheider nach der Erfindung in der Ausführungsform, mit verschiedenen, stufenweise übereinander angeordneten Fliehkraft-Flüssigkeits- und -Staubabscheidern. Die Fig. 2 zeigt eine Einzelheit im Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, die Fig. 3 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 1 und die Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. i.

Mit dem Bezugszeichen 1 ist ein. stehender Hochdruckkessel (beispielsweise für 25atü Gasdruck) bezeichnet, in den die zu reinigenden Gase durch den erfindungsgemäß angeordneten Diffusor 2 mit hoher Geschwindigkeit (beispielsweise ioom/sec) eingeleitet und durch einen am Ende des Diffusors angeordneten Drallerzeuger 3 mit kegelförmigem Prallblech 4 seitlich nach den Wandungen des Rohreinsatzes 5, der konzentrisch zum Rohreinsatz 2 angeordnet ist und diesen in seiner Länge wesentlich überragt, gelenkt werden.

Die durch Fliehkraftwirkung· wesentlich an die Innenwandungen des gegebenenfalls auch kegelsrumpfförmig ausgebildeten Rohreinsatzes 5 abfließenden flüssigen Anteile aus dem Gas sammeln sich im unteren Teil des Dtruckbehälters, von wo sie durch die Rohrleitung· 6 mit den. Absperrorganen 7 radial kurz über der engsten Stelle des Diffusors 2 bei 8 in denselben wieder eingeleitet und von dem Rohgasstrotn mitgenommen werden. Durch den Siphonablauf 17 wird unter Aufrechterhaltung eines bestimmten Flüssigkeitsniveaus der Überschuß der sich ausscheidenden Flüssigkeit (Wasser, Öl, Teer)· in den Saimmel- und Scheidebehälter 18 abgeleitet, aus dem sie gegebenenfalls durch die Zentrifugalpumpe 19 und die Rohrleitung 20 in den oberen Teil des Hochdruckbehälters 1 vorteilhaft unter Verwendung einer vorgereinigten Fraktion (Ölfraktion) zurückgeleitet werden kann.

In diesem oberen Teil des Behälters 1 können zusätzlich Mehrfach-Fliehkraft-Staubabscheider bekannter Bauart angeordnet sein, wobei der beschriebene untere Bauteil des Behälters 1 von dam oberen Bauteil durch ein kegelstumpfförmiges Abschlußblech 9 mit der Gaseintrittsöffnung 10 räumlich voneinander getrennt sein kann, so daß ein gewisser Druckabfall zwischen diesen beiden Bauteilen von beispielsweise 30 mm Wassersäule auftritt, der gegebenenfalls durch den Widerstand der zusätzlich angeordneten Mehrfach-Fliehkraft-Stauibabscheider in bekanntem Ausmaß bis auf mehr als 100 mm Wassersäule noch erhöht wird. Diese Mehrfach-Fliehkraft-Staubabscheider bestehen nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 aus den bekannten Abscheiderrohren 11 mit Drallkörpern 12 am oberen Gaseingang und aus Reingasrohren 13, die mit ihrem oberen Ende an dem Abschlußblech 14 münden, welches auf diese Weise die bei 1S austretenden Reingase von den im unteren Teil vorgereinigten Gasen trennt. Gleichachsig zu den Reingasrohren 13 ragen bekannte, die Gasströmung gleichrichtende, sich kreuzende Flächen 13' in die Abscheiderrohre 11₃ vorteilhaft mit einer Länge von mindestens dem Dreifachen des Durchmessers der Abscheiderrohre 11. Die in Fig. 4 in einer abgewinkelten, besonders vorteilhaften Ausführungsform dargestellten Strömungsgleichrichterflächen bewirken ein leichtes Abfließen der ausgeschiedenen Öltröpfchen aus dem Gas.

Die in den Abscheiderrohren 11 sich ausscheidenden festen und flüssigen Schwebeteilchen fließen durch die erfindungsgemäß als Tauchrohre ausgebildeten Rohre 16 in den Sumpf ab. Entsprechend dem Gasdruckverlust innerhalb des Behälters 1 stellt sich die Flüssigkeit in den. Tauchrohren 16 über dem Niveau des Flüssigkeitsspiegels im Sumpf ein (in der Zeichnung Fig. 1 gestrichelt andedeutet).

Um die verhältnismäßig kleinen Multizyklone 11, 13 von jeglichen Staubansätzen frei zu halten, werden zweckmäßig sowohl die Abscheiderrohre 11 als auch die Reingasrohre 13 und gegebenenfalls auch die Drallkörper 12 ständig mit Flüssigkeit, vorteilhaft gereinigtem Öl, aus dem Behälter 18 über die Leitungen 20 und 21 mit den Sperrorganen 22 und 23 berieselt.

Auch die Innenwandungen des Behältermantels 1 können z. B. durch tangential am oberen Ende eingeführtes Öl od. dgl. zusätzlich berieselt werden (nicht gezeichnet).

Der durch die Naßabscheidung auftretende Überschuß an im Kreislauf geführter Berieselungsflüssigkeit kann beispielsweise aus dem Behälter 18 oder

aus einer diesem Behälter nachgeschalteten Destillationsanlage (nicht gezeichnet) abgeführt werden. Die Aufarbeitung, z. B. Zentrifugierung, der anfallenden Kondensate vor ihrer Rückführung in den Fliehkraft-Abscheider richtet sich naturgemäß nach dem auftretenden Staubgehalt in den Ölen und der Trennfähigkeit (Emulsionsbildung) der Kondensate.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   ι. Fliehkraft-Abscheider zum Ausscheiden von festen und flüssigen Schwebeteilchen aus Gasen, insbesondere Destillationsgasen der Sauerstoff-Diruckvergasung fester Brennstoffe, unter Aufwärtsleitung des die Schwebeteilchen tragenden Gasstrams entgegen der Schwerkraft gegen einen konzentrisch zum Gehäuse des Fliehkraft-Abscheiders über dem Gaseinlaß angeordneten, von Leitschaufeln zur Drallerzeugung gestützten, 'mit der Spitze nach unten gerichteten Prallkegel, der von einem den Prallkegel und die Leitschaufeln umgebenden zylindrischen oder kegelförmigen Rohreinsatz überragt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gaseinlaß von einer Zerstäubungseinrichtung gebildet ist, die mit der im unteren Teil des Fliehkraft-Abscheidergehäuses as sich sammelnden Flüssigkeit verbunden ist.
2. 2. Fliehkraft-Abscheider nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Teil des Abscheidemaantels (ι) Multizyklone (i i, 13) bekannter Bauart in der Weise angeordnet sind, daß ihre Staub- und Flüssigkeits-Abführrohre (16) einen Tauchverschluß gegenüber dem Gasdruckverlust im Innern des Abscheiders (1) bilden.
3. 3. Fliehkraft-Ab scheider nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Multizyklone (11, 13) vorteilhaft mit der im unteren Teil des Abscheiders (1) sich ansammelnden Flüssigkeit, einer vorgereinigten Fraktion derselben oder einer sonstigen Reinigungsflüssigkeit durch entsprechend angeordnete Leitungen berieselbar sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen