DE93306A - - Google Patents

Description

$W

■it

vm

'MCn cn '

^Γ*^ ^^»ΤΓ"'J J-L '»m jwmi

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Apparat zum Filtriren, Waschen, Condensiren, Kühlen oder Erwärmen von Luft, Dampf, Rauch oder anderen Gasen, welche durch Dampfmaschinen und Dampfkessel, Oefen, Darren oder chemische Anlagen entwickelt werden. Aufserdem kann der Apparat auch zum Erwärmen von Wasser oder anderen Flüssigkeiten, zum Anreichern von alkalischen, sauren oder neutralen Lösungen mit Abgasen von Dämpfen, sowie von Luft oder Dämpfen mit in Lösungen enthaltenen Gasen dienen, zum Zweck der Desinficirung von Gebäuden, Kanälen und Ausgüssen bezw. zum Unschädlichmachen der aus derartigen Anlagen aufsteigenden Dünste. Endlich eignet sich der neue Apparat noch zur Erzeugung von heifser und kalter Luft, wie sie z. B. für öffentliche Gebäude zu Heiz-, Ventilationszwecken etc. gebraucht wird.

Der neue Apparat zeichnet sich vor anderen bisher bekannten und ähnlichen Zwecken dienenden Apparaten durch eine cylindrische Trommel aus, deren Mantel aus Gaze, Drahtgeflecht, perforirtem Blech oder sonst einem durchlässigen Material besteht und die eine kleinere Trommel von gleicher Beschaffenheit umschliefst. Der zwischen den genannten Trommeln befindliche Zwischenraum ist theilweise oder ganz mit Holzkohle, Koks, Muscheln, Kork, kleinen Holzstückchen, Ziegelschrot, Asbest öder irgend einem passenden Material ausgefüllt, welches der Hitze, sowie der Einwirkung von Säuren, starken alkalischen Lösungen u. s. w. widerstehen kann.

Diese . im Nachstehenden »Filtertrommel« genannte Doppeltrommel. dreht sich in Lagern oder Lagerrollen in einem Behälter oder einer Kammer, welche mit Wasser oder einer alkalischen, sauren oder neutralen Lösung, je nach dem Zwecke, dem der Apparat dienen soll, gefüllt ist. Die Lösung hält das Filtermaterial der Filtertrommel fortwährend feucht, während durch dasselbe die zu behandelnden Gase hindurchgetrieben werden.

Soll der Apparat dazu dienen, Gase bezw. Luft so zu reinigen, dafs die gröberen von den feineren Verunreinigungen getrennt ausgeschieden werden, oder erst die suspendirten Verunreinigungen ausgeschieden werden, um später den Träger der letzteren, z. B. ein Gas, durch eine Flüssigkeit absorbiren zu lassen, so wird die oben erwähnte Filtertrommel mit einer Schleudervorrichtung combinirt, wie solche z. B. bereits bei Staubreinigungsapparaten etc. bekannt ist.

Die feinsten von der Filtertrommel ausgeschiedenen Verunreinigungen kann man gewinnen, wenn man die Waschflüssigkeit, die durch die Trommel hindurchgegangen ist, nach Filterbassins leitet; nach Passiren solcher Filterbassins kann man die gereinigte Waschflüssig-

keit von neuem nach der Filtertrommel zurückleiten'.

Auf den Zeichnungen veranschaulicht:

Fig. ι einen Grundrifs der allgemeinen Anordnungen der einzelnen Theile des Apparates nach Abnahme des Deckels,

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie A-B der Fig. i, ' _ .

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie C-D der Fig. i, in Richtung des Pfeiles gesehen, und

Fig. 4 einen Schnitt nach Linie E-F der Fig. i.

Es soll hier der Apparat gleich in seiner vollkommensten Ausstattung beschrieben werden, bei welcher derselbe im Stande ist, z. B. Rauch

1. von seinen schwersten Rufstheilchen zu befreien,

2. von seinen leichtesten Rufstheilchen zu säubern und zugleich dem Rauch seinen Gehalt an Kohlenoxyd, Kohlensäure oder Schwefelwasserstoffarten u. s. w. zu entziehen,

3. die schwersten sowohl wie die feinsten Rufstheilchen wieder zu gewinnen und

4. die obengenannten Gase, in Flüssigkeit gelöst, zu gewinnen.

In dieser Ausstattung besteht der neue Apparat aus einem Kasten a, der durch eine Wand a^l so getheilt ist, dafs zwei je mit einem Deckel c¹ versehene Kammern b und c entstehen. Jeder der abnehmbaren Deckel hat einen Rand c'² und taucht in eine mit Sand, Wasser u. dergl. gefüllte Rinne ein. Die Kammer b fängt den Rauch auf, bevor er durch die Filtertrommel gelangt, während die Kammer c den Rauch aufnimmt, nachdem er durch die Filtertrommel hindurchgegangen ist; die Kammern sollen daher von jetzt ab »Einströmungskammer« und »Filterkammer« genannt werden. In der Kammer c befindet sich die zum Benetzen des Materials in der Filtertrommel dienende Flüssigkeit.

d ist die aus den beiden in einander liegenden durchlässigen Cylindern d° und d¹ bestehende Filtertrommel.

Diese an einem Ende mit einem Rohr d"² in Verbindung stehende Filtertrommel lagert einerseits mittelst der Welle d³ in dem Lager ii⁴, andererseits mittelst des Rohres d'² zwischen den Rollen d^h. Das Rohr d'² stellt die Verbindung zwischen der Kammer b und dem Filter her. Wenn gewünscht, kann die Filtertrommel auch noch an ihrer Umfläche durch Rollen geführt werden.

e (Fig. 1) ist ein Rohr oder ein Kanal zum Einführen der zu behandelnden Gase in den Apparat, während Rohr f die gefilterten Gase aus der Absatzkammer nach einem Schornstein oder sonst einem geeigneten Ort abführt.

Die zu behandelnden Gase werden durch einen Ventilator g in die Kammer b eingesaugt.

An Stelle des Ventilators kann auch ein Gebläse oder ein mit Dampf oder Prefsluft betriebener Injector bezw. eine Düse g¹ (in Fig. 1 mit punktirten Linien angedeutet) u. s. w. vorhanden sein.

Von der Kammer b aus strömen die Gase mitten in das Filter, von da durch das Filtermaterial hindurch in die Kammer c und endlich nach dem Rohr f.

Der Zug des Apparates kann nötigenfalls durch, einen zweiten zwischen der Kammer e und dem Schornstein angeordneten Ventilator oder Ejector etc. vermehrt werden.

Die Drehbewegung erhalten das Filter d und die Ventilatoren g und h durch eine geeignete Transmission. Letztere besteht im vorliegenden Falle aus einer mit zwei Riemscheiben g^[ und h¹ (Fig. 3) ausgerüsteten Welle i. Die Riemscheiben stehen durch Riemen mit aut den Wellen g'² h'² der Ventilatoren g und h sitzenden Riemscheiben in Verbindung. Die Filtertrommel wird durch die Welle h"² des Ventilators- h unter Vermittelung der Kugelrä'der j, der Welle j¹ und der Schnecke j², sowie des Schneckenrades j³ angetrieben.

Das Absondern der im Rauche suspendirten schwersten Rufstheilchen geschieht hier durch die dem Einströmungsrohr e bezw. der Düse g¹ gegenüber befindliche Schleudervorrichtung k. Diese Schleudervorrichtung besteht in bekannter Weise aus einer Reihe von zwischen zwei Scheiben k¹ k"² befestigten, gebogenen, um die Welle k² rotirenden Ventilatorflügeln k°, während auf den Wandungen der Einströmungskammer b eine Reihe von perforirten oder vollen Platten / angeordnet ist. Wird dieser Schleuderapparat in Betrieb gesetzt, so werden die oben erwähnten schweren Rufstheilchen gegen die Platten / geschleudert, wo sie sich dann sammeln und. endlich an den Platten herabgleiten; die flüssigen, auf diese Weise gleichzeitig abgesonderten Bestandtheile werden durch das Tauchrohr m oder sonst eine geeignete Vorrichtung aus der Kammer b abgeführt, während die festen Bestandtheile aus der Kammer durch Putzlöcher

entfernt

werden können.

Der Schleuderapparat k kann durch einen um die Scheibe n^l der Welle j¹ sowie die Scheibe ri- der Welle k'² herumlaufenden Riemen angetrieben werden.

In der Praxis setzt man die Welle oder besser Spindel k² aus zwei Theilen zusammen (wie dies auch aus Fig. 2 zu ersehen ist), die sich dann in¹ bei Centrifugen bekannter Weise gegenseitig durch Reibung mitnehmen.

Treten die zu reinigenden oder zu behandelnden Gase in die Einströmungskammer mit grofser Geschwindigkeit ein, so kann man die eben beschriebene Antriebsvorrichtung für den Schleuderapparat ersparen, da derselbe dann

durch die einströmenden Gase selbst in Betrieb gesetzt wird; ja man kann dann sogar die Anordnung so treffen, dafs der Schleuderapparat vermittelst eines geeigneten Triebwerkes zur Drehung der Filtertrommel beiträgt.

Nach Verlassen der Schleudervorrichtung strömt der nunmehr von seinen gröbsten Rufstheilchen befreite Rauch aufwärts und durch das Rohr d⁵ in die rotirende Filtertrommel d, deren Filtermaterial in weiter unten näher erklärter Weise fortwährend mit einer Flüssigkeit benetzt wird, die in chemischer Beziehung so zusammengesetzt ist, dafs sie für bestimmte aus dem Rauche zu gewinnende Gasarten absorbirend wirkt. Da der Rauch nun durch die fortwährend in Bewegung befindliche, feuchte Filterschicht der Trommel hindurchströmen mufs, so wird er mit einer grofsen Anzahl immer neuer und feuchter Filterflächen in Berührung, d. h. in Summa mit einer grofsen, stets feuchten und frischen Filterfläche in Berührung gebracht und es findet eine äufserst schnelle und gründliche Absorption der gewünschten Rauchgase, zugleich mit Zurückhaltung der feinsten Rufspartikelchen u. dergl. statt.

Das Ueberschöpfen und Feuchthalten des in der Trommel befindlichen Filtermaterials geschieht beispielsweise durch folgende, jedoch keinen Theil' der vorliegenden Erfindung bildende Vorrichtungen:

Mit und durch die Filtertrommel d wird ein endloses Band bezw. eine Kette ο bewegt. Die Kette ο besitzt Eimer oder Becher o¹ nach Art einer Kettenpumpe. Dreht sich die Filtertrommel, so tauchen die Becher in die Flüssigkeit der Kammer c ein und entleeren ihren Inhalt über das Filtermaterial der Trommel, sobald sie sich über die obere Hälfte der Trommel hinweg bewegen. Das Band oder die Kette ist so lang bemessen, dafs sie bis auf den Boden der Kammer c reicht.

Unter Umständen kann es von Vortheil sein, das Band oder die Kette zu ersparen; man befestigt dann die Becher unmittelbar an dem Mantel der Trommel, und zwar in der Mitte, an den Rändern desselben oder an beiden Stellen.

Auch kann man denselben Zweck erreichen oder unterstützen, wenn man die Flüssigkeit über die Trommel in Gestalt eines Regens ergiefst, der aus einem durchlöcherten Rohr o² (Fig. 3) ausströmt.

Das Rohr o'² steht mit einem Flüssigkeitszuführungsrohre in Verbindung und kann dessen Ausströmung durch ein in einem Gefäfs o⁴ befindliches Schwimmerventil o³ (Fig. 1) geregelt werden. Das Gefäfs o⁴ steht mit der Filterkammer c in Verbindung und erhält daher den Flüssigkeitsstand dieser Kammer constant.

Die durch die Filtermasse zurückgehaltenen festen Theile und das mit den absorbirenden Gasen ^geschwängerte Wasser oder die Lösung treten durch die Löcher im Boden der Cylindertrommel aus, während das gefilterte und gereinigte Gas oder die Dämpfe aus den Oeffnungen im oberen Theile der Trommel in die Kammer c entweichen, um von da aus durch das Rohr f aus dem Apparate entfernt zu werden; gewünschtenfalls können die Gase nach der Feuerung zurückgeleitet werden, und zwar in einem Punkte, der höher liegt, als ihr Eintrittspunkt in die Kammer b.

Das Austrittsrohr/ ist mit einer Klappe oder einem Schieberp und das Zuführungsrohr nach dem Ventilator g ist mit einer Klappe q (Fig. 1) versehen. Ebenso befindet sich ein Schieber in der nahe der Sohle des Fuchses der Feuerung, welche die zu behandelnden Gase erzeugt, gelegenen Eintrittsöffnung in das-Rohr e.

Mit Hülfe der eben genannten Verschlufsvorrichtungen kann die Stromrichtung der Gase nach und von dem Apparate geregelt bezw. der' Apparat ganz ausgeschaltet werden. Um zu vermeiden, dafs das Gehäuse des Ventilators g und die Lager desselben, sowie die Lager der Welle k² zu stark erhitzt werden, ist ein Mantel r vorgesehen, durch welchen durch Rohre r¹ und r² Kühlwasser hindurchgeleitet wird.

Statt den Ventilator g in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise anzuordnen, kann derselbe auch so angebracht sein, dafs er in den Aschenfall der Feuerung hineinpafst, deren Verbrennungspunkte behandelt werden sollen; in diesem Falle ist die Kammer b unmittelbar mit dem Fuchs oder dem Schornstein verbunden.

Soll die Waschflüssigkeit continuirlich gereinigt und dann von neuem nach der Filtertrommel zurückgeführt werden, so ist die Filtertrommel selbst nicht mit den Schöpfbechern ausgerüstet, sondern dieselben sitzen, wie in den Zeichnungen dargestellt, an einer endlosen Kette bezw. an einem endlosen Bande. Die aus der Filtertrommel austretende Flüssigkeit wird dann, ehe sie in die Kammer c zurückgelangt, mit ihren darin befindlichen feinsten festen Theilchen in einen Trog s geschöpft, der durch ein Rohr λ¹ nach mit Filtern i² t^s verbundenen Klärbassins if t¹ abfliefst. Hier werden diese feinsten festen Theilchen aus der Flüssigkeit völlig ausgeschieden, bevor die Flüssigkeit wieder in die Kammer c zurücktritt.

Die Bassins tt^l mit ihren Filtern i² 1³ werden abwechselnd benutzt, was einfach durch Umlegen des an dem Rohr s¹ sitzenden Schlauches i⁴ von einem nach dem anderen Bassin geschieht; so lange daher ein Bassin mit zugehörigem Filter in Thätigkeit ist, befindet sich das andere Bassin mit seinem Filter in Ruhe.

Ferner können die Bassins 11¹ mit Schaumoder Abstreichebrettern f^β und f versehen sein. Die die Filter von den Klärbassins trennenden Zwischenräume ί⁸ί⁹ sind so hoch bemessen, dafs sie eine Art Wehr, bilden, über welches hinweg die Lösung oder das Wasser in die Filter einfliefst.

Die gefilterte Flüssigkeit kehrt in die Filterkammer c durch die Rohre u u^l zurück und wird so fortwährend in einem Kreislauf erhalten.

Mitten in den Filtern ragen mit den Rohren u und M¹ in Verbindung stehende Ueberlaufrohre M²M³ hervor, welche in Thätigkeit kommen, sobald die Filter verschmutzt und verstopft sind; M⁴M⁵ sind Hähne zum Abzapfen der mit Gasen gesättigten Flüssigkeit aus den Filtern. Durch andere Hähne M⁶M⁷-(Fig. i) kann die Verbindung zwischen den Filtern t² t^a und der Filterkammer c unterbrochen werden.

Der Trog s kann sowohl mit beiden Klärbassins tt¹ als auch mit der Filterkammer c durch einen Dreiwegehahn in Verbindung stehen, der in das Rohr s¹ eingesetzt ist, oder man kann eine solche Verbindung in einfachster Weise auch dadurch bewirken, dafs man das Ende des Schlauches t^v schliefst und so ein Ueberlaufen des Troges s in die Kammer c verursacht.

Die Filtertrommel d hat ein Mannloch bezw. Handloch d^s (Fig. i), um sie reinigen und mit frischem Filtermaterial beschicken zu können, und kann nöthigenfalls innen noch mit feuerfesten Ziegeln oder anderem passenden Material ausgekleidet sein.

Sollen aus Kesselfeuerungen oder anderen Quellen kommende Gase behandelt werden, wo der Abdampf einer Maschine in den Schornstein geleitet wird, wie dies z. B. bei Lokomotiven und Lokomobilen der Fall ist, so kann man zwei oder mehrere Filterapparate anwenden, einen für den Rauch oder Rauch und einen Theil des Dampfes, und einen zweiten Apparat oder, falls gewünscht, mehrere Apparate zur Behandlung des übrigen Theiles des Dampfes; der zweite Apparat wird dann durch ein von dem Auspuffrohr abzweigendes Rohr gespeist und es kann sich dessen Filtertrommel in einer alkalischen oder anderen Lösung drehen, damit der Dampf noch weiter von OeI oder anderen anhaftenden Unreinigkeiten gereinigt wird. Die in diesem Apparat befindliche Lösung wird auf oder nahe auf Siedetemperatur erhalten, so dafs der Dampf nicht condensirt wird und noch in einen dritten Apparat geleitet werden kann, wo er zur. Erzeugung von nahezu kochendem und weichem Wasser zur Speisung des Kessels oder anderen Zwecken dient.

Wird der Apparat nur zum Condensiren von Dampf oder Erhitzen von Wasser, nicht ab'er zum Abscheiden von im Dampf, heifser Luft oder heißen Gasen enthaltenen Unreinig-■keiten gebraucht, so kann man bei dem Apparate die Einströmungskammer b, die Centrifuge A-, sowie die Bassins t t^l und die Filter t²1³ fortlassen; ebenso kann man diese Theile auch ersparen, wenn in.den zu behandelnden Gasen keine festen Theile vorhanden sind.

Es erhellt, dafs das Kühlen oder Erhitzen der Luft, der Gase oder Dämpfe gleichzeitig' auch bezw. ein Erhitzen oder Kühlen der als Agens gebrauchten Flüssigkeit bewirkt, und umgekehrt; ebenso kann in manchen Fällen gleichzeitig hiermit die Sättigung einer Flüssigkeit mit einem Gase, oder das Austreiben eines Gases aus einer Flüssigkeit, oder das Sättigen oder Mischen von Luft, Gas oder Dampf mit einem aus einer unter Behandlung befindlichen Flüssigkeit freigewordenen Gase bewirkt werden; das Freiwerden des Gases kann durch Wärme oder andere Mittel erreicht worden sein.

Die Temperatur des Agens, ob Gas oder Flüssigkeit, wird in den betreffenden Fällen jedesmal, durch die hierzu geeignetsten Vorrichtungen überwacht.

Dient der Apparat zum Sättigen von alkalischen , sauren oder neutralen Lösungen mit bei chemischen oder industriellen Verfahren entstehenden Gasen, z. B. mit Kohlensäure, wie solche durch Gährung von Würze entsteht oder von Kalk- und Cementöfen ausgestofsen wird, welche Gase entweder Nebenproducte sind oder besonders zum Schwängern der genannten Flüssigkeiten geschaffen werden, so kann man die Absetzkammer ebenfalls entbehren.

Krystallisirt die Lösung, sobald sie mit dem zu absorbirenden Gase gesättigt ist, aus, so dienen die Klärbassins 11¹ als Krystallisationspfannen, die entweder abwechselnd oder, falls mehrere vorhanden sind, der Reihe nach gebraucht werden. Sollte die zu behandelnde Lösung Theile enthalten mit dem Bestreben, sich auf dem Boden der Gefäfse abzusetzen, so kann dies durch ein über dem Boden jenes Gefäfses angeordnetes Rührwerk vereitelt werden.

Im Bedarfsfalle kann eine ganze Reihe des beschriebenen Apparates angewendet werden. Man ordnet dann die Apparate so an, dafs die aus dem ersten Apparate austretenden Gase mitten in den zweiten Apparat und die aus dem zweiten Apparat austretenden Gase in den dritten Apparat .eintreten u. s. w. Sind zusammengesetzte Gase oder Mischgase zu reinigen oder zu absorbiren, so können die verschiedenen Apparate mit verschiedenen Flüssigkeiten beschickt sein, so dafs für jede Gasart eine bestimmte Absorptionsflüssigkeit vorhanden ist. .

Claims (2)

Wünscht man mit dem Apparate einen zur Ventilation von Gebäuden oder zu anderen Zwecken geeigneten Strom gefilterter und abgekühlter Luft zu erzeugen, so drückt man Luft durch den Apparat hindurch, nachdem man denselben mit künstlich gekühltem oder aus einer Quelle, einem Brunnen u. s. w. herrührendem kühlen Wasser gefüllt hat. Will man einen warmen, zur Heizung dienenden Luftstrom haben, so füllt man den Apparat mit warmem oder heifsem (event, mit einem Desinfectionsmittel behandelten) Wasser, anstatt mit kaltem Wasser, und läfst die dem Apparate entströmende Luft durch in den Wänden oder dem Fufsboden des betreffenden Raumes vorgesehene, passend vergitterte Oeffnungen eintreten, oder auch durch trichterförmig endende Rohre, die in passender Höhe und innerhalb bestimmter Abstände aus den Wänden des Raumes herauskommen und mit dem unter dem Fufsboden entlang laufenden Hauptrohre in Verbindung stehen. Gase aus Kanälen und Ableitungen können durch den Apparat desinficirt oder unschädlich gemacht werden, indem man den Apparat mit einer desinfkirenden Lösung füllt, die nöthigen Falles noch erhitzt werden kann. Welchem Zwecke der Apparat auch immer dienen mag, so wird die zu behandelnde Luft oder das Gas in den Apparat hineingedrückt, durch den Apparat hindurchgesaugt, oder beides zugleich. Endlich kann die Stromrichtung der zu behandelnden Gase umgekehrt, als oben beschrieben wurde, stattfinden, indem man die Gase durch den perforirten Mantel der Filtertrommel eintreten und seitlich durch Rohr d2 austreten läfst; sind mehrere Filtertrommeln vorhanden, so kann man beide Mafsnahmen ■ vereinigen, d. h. man läfst die Gase mitten in die erste Trommel eintreten und durch den Mantel der letzten Trommel austreten. Pa τ ε ν τ - A ns ρ R ü c η ε :

1. Apparat zum Filtriren, Condensiren und Absorbiren von Luft, Rauch oder anderen Gasen, sowie zum Kühlen oder Erhitzen von Wasser oder anderen Flüssigkeiten, gekennzeichnet durch eine in einer Kammer angeordnete, aus zwei zu einander concentrisch liegenden, durchlöcherten Cylindern bestehende Trommel, bei welcher der Raum zwischen jenen beiden Cylindern mit. Filtermaterial gefüllt ist, während die Trommel während ihrer Rotation continuirlich mit Flüssigkeit Übergossen wird, in der Weise, dafs das mitten in die Trommel eingeführte Gas u. s. w. gezwungen wird, durch das zwischen den Cylindern in fortwährender Bewegung befindliche Filtergut hindurchzuströmen, d. h. fortwährend eine grofse Anzahl stets frischer und feuchter wirksamer Flächen zu berühren, so dafs eine kräftige Filter-, Condensations-, Absorptions- u. s. w. Wirkung erzielt wird, je nach der Natur des zu behandelnden Stoffes und derjenigen der gewählten Flüssigkeit.

2. Apparat nach Anspruch i, bei welchem der' Trog, der die Flüssigkeit zum Uebergiefsen der Filtertrommel enthält, mit Klär- und Filterbassins in Verbindung steht, so dafs man die aus dem Apparat kommende Flüssigkeit reinigen und die darin suspendirten oder sonstwie befindlichen Stoffe gewinnen kann, um hierauf die Flüssigkeit von neuem in den Apparat zurückzuführen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.