DE9200125U1 - Abgasreinigungsanlage - Google Patents

Description

07. Januar 1992

Yiu Te Wang Chia-Yih, Taiwan

Abgasreinigungsanlage

Die vorliegende Neuerung bezieht sich auf eine Anlage zur Reinigung von Abgasen, wobei es insbesondere um die Entstaubung und Reinigung der Abgase von Verbrennungsanlagen, Feuerungen, Hochöfen, Kupolöfen und dergl. geht.

Der ungereinigte Ausstoß von Abgasen dieser Art in die Atmosphäre ist aus gesundheitlichen Gründen und Gründen des Umweltschutzes nicht möglich. Bekannte Filter mechanisch wirkender Art setzen sich schnell zu und beeinträchtigen schon nach wenigen Tagen des Einsatzes den normalen Betrieb der Feuerungsanlage, so daß deren Wirkungsgrad sinkt. Der Filter muß dann mittels aufwendigen Arbeitseinsatzes gereinigt werden. Außerdem ist die Lebensdauer der Filter angesichts der hohen Abgastemperaturen von 800 - 1200° C nur kurz.

Aufgabe der vorliegenden Neuerung ist die Schaffung einer Abgasreinigungsanlage, die bei einfachem Aufbau eine wirksame Entfernung von Staub, Rauch und toxischen Teilchen aus dem Abgas gestattet und die mit geringerem Arbeitseinsatz betrieben werden kann.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch die in den Schutzansprüchen angegebene Ausbildung einer Abgasreinigungsanlage. Bei dieser Ausbildung wird das Abgas durch mehrere Entstaubungsstationen geleitet, deren jede der Menge der noch vorhandenen Staubbefrachtung angepaßt ist. Auf diese Weise wird eine sehr wirksame Reinigung ohne Umweltbelastung erreicht. Bevor das Gas einen mechanischen Filter durchströmt, hat es mehrere Naßent-

staubungsvorgänge hinter sich gebracht und ist auf Temperaturen abgekühlt, die die Lebensdauer der Filter nicht mehr beeinträchtigen. Die abgeschiedene Schmutzfracht wird in Form eines Schlamms entfernt, der sich leicht entsorgen läßt. Da das Wasser, in welches der Staub abgeschieden wird, nicht gewechselt, sondern nur ergänzt wird, werden auch keine natürlichen Wasserläufe oder Gewässer belastet.

Die Neuerung wird nachfolgend durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der beigegebenen Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 die Abgasreinigungsanlage in einer schematischen Ansicht;

Fig. 2 die Draufsicht auf die Abgasreinigungsanlage; Fig. 3 die Trockenentstaubungsstation im Schnitt;

Fig. 4 ein Gebläse der Trockenentstaubungsstation im Längsschnitt;

Fig. 5 die erste Naßentstaubungsstation im Schnitt;

Fig. 6 die zweite Naßentstaubungsstation im Schnitt; Fig. 7 ein Gebläse einer Naßentstaubungsstation mit seinem Antrieb und der Zerstäubungswasserzuführung im schematischen Längsschnitt;

Fig. 8 ein Gebläse einer Naßentstaubungsstation im schematischen Querschnitt.

in einer Einrichtung 1, beispielsweise einem Kesselhaus, einem Schmelzofen oder einer anderen, eine Feuerung aufweisenden Anlage fallen mit Staub und Rauch befrachtete Abgase an, die über einen Abgassammler 11 zur Reinigung abgeleitet werden.

in einer sich verzweigenden Rohrleitung 21 gelangen die Abgase in eine Trockenentstaubungsstation 2. Diese besteht im wesentlichen aus zwei auf einem Gehäuse angeordneten Gebläsen 221, 222 mit Zentrifugalläufern, denen

die Abgase an einer Stirnseite (Fig. 4) zentral zugeführt werden. Unterhalb jedes Gebläses ist ein Schacht 26 angeordnet, in den die schweren Staubteilchen mit einem Teil des Gasstroms abgeschieden werden. Im Schacht sind von zwei gegenüberliegenden Wänden schräg nach unten abstehende Leitbleche 23 angeordnet, die einen Zickzackweg des Staubs und des durchströmenden Abgasteils erzwingen. Am unteren Ende jedes Schachts 26 ist eine Ventilklappe 24 angeordnet. Beide Schächte 26 befinden sich im genannten Gehäuse, welches einen Trichterboden mit einem Ventilschieber 25 an der tiefsten Stelle aufweist.

Nach oben gehen von den Gebläsen 221, 222 Rohrleitungen 311, 312 ab, durch die der größte Teil der Abgase mit der feineren Staubfraktion abströmt. An den Deckel des Gehäuses ist eine Rohrleitung 313 angeschlossen, an deren Mündungsstelle ein Filternetz 27 angeordnet ist und durch die der Gasteilstrom entlassen wird, welcher mit der Grobfraktion des Staubs durch die Schächte 26 nach unten befördert wurde.

Die die Trockenentstaubungsstation 2 durch die drei Rohrleitungen 311, 312; 313 verlassenden Abgase werden einer ersten Naßentstaubungsstation 3 zugeführt.

Diese besteht aus drei parallel geschalteten Gebläsen 32, 33, 34, wobei die Rohrleitungen 311, 312 die äußeren Gebläse 32, 33 mit jeweils einem der Gebläse 221, 222 der Trockenentstaubungsstation 2 verbinden und dem dritten, mittleren Gebläse 34 die das Gehäuse durch das Filternetz 27 verlassende Abgasteilmenge über die Rohrleitung 313 zugeführt wird.

Jedes dieser Gebläse 32, 33, 34 ist ebenfalls ein Zentrifugalgebläse mit zentralem Eintritt an einer Stirnseite. Der Gebläseläufer ist von einer Hohlwelle 91 ge-

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tragen und diese weist im Bereich des Läufers eine Vielzahl von dicht angeordneten Bohrungen 911 auf, durch die Wasser in feiner Verteilung zerstäubt wird. Die Durchmesser der Bohrungen sind verschieden und ebenso wie die Richtungen der Bohrungen unregelmäßig verteilt.

Die Hohlwelle 91 verläuft, wie in Fig. 7 gezeigt, durch den elektrischen Antriebsmotor 81 und hat an ihrem Ende eine rotierende Dichtungsanordnung, über die das Zerstäubungswasser zugeführt wird.

Der Gebläseinnenraum mündet nach unten in einen Tauchstutzen 38, welcher in einen Wasserbehälter 6 eintaucht und in dem Trennwände 381 vorgesehen sind. Oben sind Rohrleitungen 39 angeschlossen, durch die die Abgase weitergeleitet werden, nachdem aus diesen ein großer Teil der Staubfracht dadurch entfernt wurde, daß die Teilchen benetzt wurden und durch den Tauchstutzen 38 nach unten in das Wasser abgeleitet wurden. Im Wasser des Behälters 6 sinken die Teilchen zur tiefsten Stelle des Bodens in einen Schlammsumpf.

Die Rohrleitungen 39 laufen zusammen und leiten die Abgase in eine zweite Naßentstaubungsstation 4, die im wesentlichen aus zwei hintereinander geschalteten Gebläsen 42, 43 besteht. Die zusammengeführten Abgase werden dem ersten Gebläse 42 zentral an einer Stirnseite zugeführt. Im übrigen sind diese Gebläse von gleicher Bauart mit Hohlwellen mit Wasserzerstäubungsbohrungen. Das das erste Gebläse 42 nach oben verlassende Abgas gelangt durch eine Überleitungsrohrleitung 431 in den zentralen Eintritt des zweiten Gebläses 43.

Beide Gebläse 42, 43 sind in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht und in diesem durch eine Zwischenwand getrennt, wobei die Teilräume nach unten offen sind und in ein Tauchrohr 44 münden, welches ebenfalls in den

Wasserbehälter 6 eintaucht. In der Höhe der Wasserlinie ist ein Trennsieb 441 angeordnet.

Das das zweite Gebläse 43 der zweiten Naßentstaubungsstation 4 nach oben verlassende Abgas gelangt über eine Rohrleitung 46 in einen Filter 5, in dem die verbliebenenTeilchen mechanisch bzw. durch Oberflächenaktivität ausgefiltert werden. Dieser Kombinationsfilter enthält in Strömungsrichtung hintereinanderliegend einen groben Glasfaserfilter 51, einen Aktivkohlefilter 52 und einen feinen Glasfaserfilter 53.

Die den Filter 5 verlassenden Abgase werden über ein Naßwäscherohr 56, in dem ein Fördergebläse 55 vorgesehen ist, in den Wasserbehälter 6 unterhalb des Wasserspiegels entlassen, so daß sie ein letztes Mal beim Aufsteigen durch das Wasser einer Naßwäsche unterworfen werden. Das Fördergebläse 55 erzeugt das notwendige Druckgefälle für diese Operation sowie zur Überwindung des Widerstandes des Filters 5.

Bei Bedarf, nämlich bei einer großen Durchsatzleistung der Anlage, kann eine Mehrzahl von Naßentstaubungsstationen 4 vorgesehen werden, wobei diese dann untereinander parallelgeschaltet sind.

Ein Wasserablaß ist im Wasserbehälter 6 nicht vorgesehen. Zum Abtransport der als Schlamm abgesunkenen Verunreinigungen des Abgases hat dieser Wasserbehälter eine als Schneckenförderer 71 ausgebildete Entladevorrichtung, welche den Staubschlamm aus dem Behälter heraus zur weiteren Verarbeitung oder Entsorgung befördert. Der Wasserstand im Behälter 6 wird überwacht und bei Bedarf ergänzt.

Zum Betrieb der Anlage werden die Motoren 81, das Fördergebläse 55 und der Schneckenförderer 71 eingeschal-

tet, so daß die Abgase aus der Einrichtung 1 abgesaugt und durch die Reinigungsanlage getrieben werden.

Die erste Grobreinigung geschieht in der Trockenentstaubungsstation 2, in welcher vor allem die schweren Teilchen der Staubfracht des Abgases durch die Gebläse 221, 222 nach unten in die Schächte 26 geworfen werden. Diesen gleichen Weg nimmt ein nur kleiner Teil des Abgases selbst, während der größte Teil von den Gebläsen nach oben in die Leitungen 311, 312 abgeleitet wird. Der nach unten abströmende Teil des Abgases behindert nicht das Abrutschen der groben Fraktion längs der Leitbleche 23 nach unten und das Fallen auf den Trichterboden des Gehäuses. Dieser Teil des Abgases gelangt durch das Filternetz 27 in die abführende Leitung 313.

In der ersten Naßentstaubungsstation 3 werden die Staubund Schmutzteilchen im Abgas von den Sprühstrahlen des aus den Bohrungen 911 austretenden zerstäubten Wassers benetzt und dadurch vorzugsweise nach unten in die Tauchstutzen 38 austreten, wo sie in das Wasser des Behälters 6 gelangen und in diesem nach unten sinken. Auf diese Weise wird der größte Teil der Staubfracht entfernt.

Die noch verbliebenen Teilchen werden in der zweiten Naßentstaubungsstation aufeinanderfolgend einer zweiten 5 und dritten Naßwäsche unterzogen, wo die Bohrungen 911 unregelmäßig gerichtet und mit verschiedenen Durchmessern verteilt sind und einen besonders feinen Wassernebel erzeugen, der die restlichen Verunreinigungsteilchen erfaßt und abscheidet. Nach dem Verlassen des zweiten Gebläses 43 der zweiten Naßentstaubungsstation 4 ist praktisch die gesamte Staubfracht entfernt.

Die von Verunreinigungen fast völlig befreiten Abgase durchströmen danach den Filter 5, der dabei kaum noch

beaufschlagt wird und deshalb lange Betriebszeiten erreicht. Nach der letzten Wäsche beim Austritt aus dem Naßwäscherohr 56 und dem Aufsteigen durch das Wasser im Behälter 6 sind die Abgase gründlich gereinigt und von toxischem Ballast befreit.

Das Wasser im Behälter 6 braucht nicht gewechselt zu werden; es genügt eine kontinuierliche Entfernung des Schlamms mittels des Schneckenförderers 71 und eine periodische Ergänzung des Wasservorrats entsprechend dem Verbrauch.

Claims (13)

07. Januar 1992 Schutzansprüche

1. Abgasreinigungsanlage, insbesondere für Abgase einer Feuerungseinrichtung,

gekennzeichnet durch eine Trockenentstaubungsstation (2) mit zwei parallelgeschalteten Gebläsen (221, 222), unterhalb deren je ein Schacht (26) mit geneigten Leitblechen (23) und einer Ventilklappe (24) am unteren Ende angeordnet ist und oberhalb deren eine Rohrleitung (311,

312) zu einer ersten Naßentstaubungsstation (3) wegführt;

wobei die erste Naßentstaubungsstation (3) zwei parallelgeschaltete Gebläse (32, 33) aufweist, deren jedes über eine Rohrleitung (311, 312) an ein Gebläse der Trockenentstaubungsstation (2) angeschlossen ist und eine Hohlwelle (91) aufweist, die im Bereich des Gebläseläufers eine Vielzahl von Wasserzerstäubungsbohrungen (911) aufweist, und von deren jedem nach unten ein in einen Wasserbehälter (6) tauchender Tauchstutzen (38) und nach oben eine zu einer zweiten Naßentstaubungsstation (4) führende Rohrleitung abgeht; wobei die zweite Naßentstaubungsstation (4) aus zwei hintereinandergeschalteten Gebläsen (42, 43) besteht, deren jedes eine Hohlwelle mit Wasserzerstäubungsbohrungen im Bereich des Gebläseläufers aufweist und von denen unten ein in den Wasserbehälter (6) eintauchendes Tauchrohr (44) abgeht,

sowie durch einen der zweiten Naßentstaubungsstation (4) nachgeschalteten Filter (5), aus dem die Gase über wenigstens ein Naßwäscherohr (56) in den Wasserbehälter (6) entlassen werden,

und durch eine Entladevorrichtung (71) für den sich im Wasserbehälter (6) absetzenden Staubschlamm.

2. Abgasreinigungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schächte (26) der Trockenentstaubungsstation (2) in einem gemeinsamen Gehäuse unterge-

bracht sind, das einen Trichterboden mit einem Ventilschieber (25) an der tiefsten Stelle aufweist und von dem eine mit einem Filternetz (27) versehene Rohrleitung (313) zu einem dritten Gebläse (34) der ersten Naßentstaubungsstation (3) führt.

3. Abgasreinigungsanlage nach Ansprüchen 1 und/oder 2, gekennzeichnet durch eine verzweigte Rohrleitung (21) vom Abgassammler (11) zu den Gebläsen (221, 222) der Trockenentstaubungsstation (2)

sowie eine die Gasströme aus den Gebläsen (32, 33; 34) der ersten Naßentstaubungsstation (3) zusammen und in das erste Gebläse (42) der zweiten Naßentstaubungsstation (4) einführende Rohrleitung.

4. Abgasreinigungsanlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Trennwände (381) in den Tauchstutzen (38) der ersten Naßentstaubungsstation (3).

5. Abgasreinigungsanlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gebläse (42, 43) der zweiten Naßentstaubungsstation (4) in einem gemeinsamen Gehäuse am oberen Ende des Tauchrohrs (44) mit einer Zwischenwand zwischen ihnen angeordnet sind und dieses ein Trennsieb (441) in der Nähe der nach unten offenen Teilräume aufweist, welches auf der Höhe des Wasserspiegels liegt (Fig. 6).

6. Abgasreinigungsanlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das der zweiten Naßentstaubungsstation (4) nachgeschaltete Filter (5) in Durchströmungsrichtung aus einem groben Glasfaserfilter (51), einem Aktivkohlefilter (52) und einem feinen Glasfaserfilter (53) besteht.

7. Abgasreinigungsanlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Fördergebläse (55) im Naßwäscherohr (56) hinter der zweiten Naßentstaubungsstation (4).

8. Abgasreinigungsanlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladevorrichtung zur Abförderung des Staubschlamms aus dem Wasserbehälter (6) ein in diesen eintauchender Schneckenförderer (71) ist.

9. Abgasreinigungsanlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (911) der Hohlwellen (91) der Naßentstaubungsgebläse (32, 33, 34; 42, 43) unregelmäßig verteilte Durchmesser und Richtungen aufweisen.

10. Abgasreinigungsanlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine in Abhängigkeit von der sekündlichen Durchsatzmenge gewählte Mehrzahl von untereinander parallelgeschalteten zweiten Naßentstaubungsstationen (4).

11. Abgasreinigungsanlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gebläse der Naßentstaubungsstationen auf der einen Stirnseite des Läufers einen zentralen Gaseintritt in diesen aufweisen und die Hohlwelle (91) auf der anderen Seite des Läufers aus dem Gebläsegehäuse herausgeführt ist, durch den elektrischen Antriebsmotor (81) verläuft und am Ende eine Dichtungseinheit zur Einleitung des Zerstäubungswassers aufweisen (Fig. 7).

12. Abgasreinigungsanlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitbleche (23) in den Schächten (26) der Trockenentstaubungsstation (2) abwechselnd ineinandergreifen

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und die abgeschiedene grobe Staubfraktion sowie die nach unten austretende Gasmenge auf einen Zickzackweg zwingen.

13. Abgasreinigungsanlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Naßwäscherohren (56).