FI81726C - Filter foer rening av roekgaser. - Google Patents

Description

1 81726

Suodatin savukaasujen puhdistamiseksi

Keksinnön kohteena on suodatin haitallisten aineiden poistamiseksi savukaasuista, jossa suodattimessa on 5 suodatinkerros, jonka läpi savukaasut johdetaan.

Kattiloiden savukaasuissa on palamisprosessista ja polttoaineista johtuen erilaisia haitallisia aineita, jotka ilmakehään joutuessaan vaikuttavat ympäristöolosuhteisiin sekä mm. metsän kasvuun ja järvien tilaan haitalli-10 sesti. Näiden yhdisteiden poistamiseksi on kehitetty runsaasti erilaisia ratkaisuja, joista rikin yhdisteiden poistaminen perustuu tyypillisesti kalkin tai kalkkipitoisten aineiden syöttämiseen savukaasuihin joko kuivana tai vesilietteenä. Näiden ratkaisujen haittapuolena on, 15 että tuloksena syntyy runsaasti erilaista pölyä ja reak-tiotuloksia, jotka jollain tavalla täytyy hävittää. Typen oksidien muodostumisen estämiseksi puolestaan on suunniteltu erilaisia polttomenetelmiä, joissa itse palamisprosessiin on pyritty vaikuttamaan sekä edelleen erilaisia 20 absorptiomenetelmiä ja absorptio- ja katalyyttiaineiden käyttöä jo muodostuneiden typen oksidien poistamiseksi. Polttomenetelmiä on jossain määrin hyödyllisesti sovellettu, mutta ne eivät ole riittäneet vähentämään typen oksidien muodostumista tarpeeksi. Erilaisten katalyyttien ja 25 absorptioaineiden käytöstä puolestaan seuraa jälleen haitallisten reaktiotulosten muodostuminen sekä monimutkaiset laitteet katalyyttien kierrättämistä ja puhdistamista varten.

Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan sel-30 lainen suodatin savukaasujen puhdistamiseksi haitallisista aineista, jolla ei ole mainittuja ongelmia ja jolla puhdistaminen saadaan mahdollisimman tehokkaasti toteutetuksi. Tämä saadaan keksinnön mukaisesti aikaan siten, että siihen kuuluu savupiipun ympärille asennettu vaippa, jonka 35 sisäpuolelle suodatinkerros on muodostettu, 2 81726 - että suodatinkerros on muodostettu aktiivihiilestä, - että suodatinkerros on asennettu vaipan sisäpuolelle siten, että osa vaipan pituudesta muodostaa suoda- 5 tinkerroksen yläpuolelle putkimaisen kanavan, - että vaippaan suodatinkerroksen yläpuolelle on asennettu puhaltimia puhaltamaan ilmaa vaipan ulkopuolelta vinosti ylöspäin vaipan sisäpuolelle.

Keksinnön olennainen ajatus on, että savukaasut 10 johdetaan kulkemaan vaihdettavissa olevan aktiivihiili- kerroksen läpi ja kerroksen aikaansaama painehäviö kompensoidaan kerroksen poistopuolelle muodostetun alipaineen avulla, jolloin suodatin ei vaikuta hidastavasti tai estävästi savukaasuvirtaukseen.

15 Keksintöä selostetaan lähemmin oheisissa piirustuk sissa, joissa kuvio 1 esittää erästä keksinnön mukaista suodatinta kaavamaisesti esitettynä, kuvio 2 esittää erästä keksinnön toista toteutus-20 muotoa kaavamaisesti esitettynä ja kuvio 3 esittää kuvion 2 mukaisen sovellutusmuodon erästä yksityiskohtaa.

Kuviossa 1 on esitetty savupiipun 1 päähän sijoitettu suodatin 2, jonka muodostaa rakeisesta aktiivihii-25 Iestä tehty kerros. Suodattimen 2 ympärillä on sylinteri-mäinen vaippa 3, jonka muodostaa suodattimen 2 yläpuolelle putkimaisen kanavan ja suodattimen keskellä on sylinteri-mäinen savukaasunohjain 4, jonka alapäässä on ohjauskartio 5. Vaippaan 3 on ylöspäin suuntautuneessa kulmassa asen-30 nettu kanavia 6, joiden päässä on puhaltimia 7. Suodatin 2 on olennaisesti savupiipun 1 poistoaukon la ulkopuolella sen ympärillä sijaitsevasti, jolloin suodattimen alapinta sijaitsee poistoaukon la ulkopuolella. Suodattimen 2 alapinnassa on esim. haponkestävästä teräksestä muodostettu 35 verkko 8, jonka reikäkoko on pienempi kuin käytettävän

II

3 81726 aktiivihiilen raekoko. Verkko 8 pitää aktiivihiilen rae-kerroksen kohdallaan estäen rakeita putoamasta alaspäin. Suodattimen alapuolella savupiipun 1 ulkopuolella on sup-pilorengas 9, johon kuuluu useita erillisiä tuhkasuppiloi-5 ta 10. Kuhunkin suppiloon 10 liittyy tuhkaputki 11, joka johtaa savupiipun 1 alaosassa sijaitseviin ei esitettyihin säiliöihin. Suppilorenkaan 9 päällä on kiskoilla 12 liikkumaan asetettu harjauslaite 13, jonka yläosassa suodattimen 2 alapinnan leveydeltä tukiverkkoa 8 harjaava harja 10 14. Puhdistuslaite 13 liikkuu pitkin kiskoja 12 kiertäen joko jatkuvasti ympyrää tai liikkuen edestakaisin niin, että koko suodattimen 2 alapinta tulee puhdistetuksi pölystä ja tuhkasta.

Suodattimen toimiessa savukaasu tulee savupiipun 1 15 poistoaukosta la ja ohjauskartion 5 vaikutuksesta muotoutuu rengasmaiseksi suuntautuen suodattimen 2 alapinnalle ja virraten edelleen suodattimen 2 aktiivihiilikerroksen läpi, jolloin haitalliset aineet jäävät suodattimeen 2. Koska suodatin 2 aiheuttaa painehäviötä, aiheuttaisi tämä 20 normaalisti vastusta kaasuvirtaukseen ja siten saattaisi vaikuttaa jopa kattilan palamiseen. Tätä varten on suodattimen 2 yläpuolella asennettu vaipan 3 ympärille edullisesti tasaisin välein puhaltimia 7, jotka aikaansaavat ilmavirtauksen kanavien 6 kautta vaipan 3 ja ohjaussylinte-25 rin 4 välille saaden siten aikaan ejektiovaikutuksen ja imien savukaasua suodattimen 2 läpi. Tällä tavalla saadaan suodattimen 2 aikaansaama painehäviö kompensoiduksi ja kaasuvirtaus savupiipun normaalivirtauksen mukaiseksi. Koska savukaasu virtaa suodatinkerroksen 2 läpi, jäävät 30 savukaasussa mukana olevat pölymäiset ainesosaset suodatti timen 2 tulo- eli alapintaan ja voisivat ajanoloon tukkia suodattimen täysin. Tämän estämiseksi on suodattimen 2 alapuolella kartiorengas, jossa on useita poistokartioita 10 pölyn poistamiseksi. Kartiorenkaan yläpuolella kiskoi1-35 la 12 kiertävä harjauslaite 13 harjaa suodattimen 2 ala- 4 81726 pinnan joko määrävälein tai jatkuvasti pitäen sen puhtaana pölystä, joka putoaa harjauksen seurauksena suppiloihin 10 ja edelleen suppiloista 10 putkien 11 kautta yhteen tai useampaan savupiipun 1 juurella olevaan ei esitettyyn ko-5 koomasäiliöön, josta se joko määrävälein tai jatkuvasti poistetaan. Koska aktiivihiili toimii tehokkaasti vain tietyn aikaa ja lakkaa sen jälkeen toimimasta, on se määrävälein joko vaihdettava tai muuten uudistettava, mikä tapahtuu kuumentamalla se sopivissa olosuhteissa niin kuu-10 maksi, että haitalliset aineet ja absorboituneet aineet saadaan poistetuksi siitä ja poltetuksi pois.

Kuviossa 2 on esitetty keksinnön toinen sovellutus-muoto, jossa yhtenäisen raemaisen aktiivihiilikerroksen sijaan käytetään putkimaisia suodatinsylintereitä 2. Oh-15 jaussylinterin 5 yläreunassa on suodattimen poikkipinnan peittämä välilevy 2a, johon sylinterimäiset suodatinputket 2 on kiinnitetty. Tässä vaihtoehdossa savukaasu virtaa savupiipussa 1 ohjauskartion 5 ohjaamana aktiivihiiliputkien 2 sisäpuolelle niiden alapäästä ja yläpään ollessa suljet-20 tuna virtaa aktiivihiiliputkien läpi ulospäin, jolloin epäpuhtaudet ja haitalliset aineet jäävät putkien seinämiin. Kuvion 1 mukaisen ratkaisun tavoin suodatinlaitteis-ton vaipan sisäpuolelle muodostetaan savukaasuja imevä virtaus puhaltimien 7 avulla. Putket 2 ovat vaihdettavis-25 sa, jolloin ne samoin kuin kuvion 1 mukaisessa raemaista aktiivihiiltä käyttävässä vaihtoehdossa voidaan uudistaa samalla tavoin kuin raemainen aktiivihiili voidaan puhdistaa kuumentamalla sitä sopivissa olosuhteissa riittävän kuumaksi. Tällöin voidaan esimerkiksi määrävälein vaihtaa 30 yksi putkisarja uuteen ja viedä edellinen putkisarja uudistettavaksi. Kuvion 2 mukaiset suodatinsauvat on myös puhdistettava sen vuoksi, että niiden sisälle virtaava savukaasu tuo tullessaan pölyä, mikä tukkii suodatinsauvojen tulo- eli sisäpinnan. Tämä puhdistus voidaan tehdä esimer-35 kiksi kuvion 3 mukaisella ratkaisulla, jossa on kaavamai- 5 81726 sesti esitetty yhden suodatinsauvan puhdistus. Suodatin-sauvan 2 sisäpuolelle tuodaan alhaaltapäin tai vaihtoehtoisesti ylhäältäpäin harja 14', joka pyörii sylinteriput-ken akselinsuunnassa ja liikkuu sen pituussuunnassa saman-5 aikaisesti. Tällöin harjaus irrottaa putken sisäpintaan kertyneen pölyn, joka pääsee putoamaan alaspäin ja kuvion 1 ratkaisua vastaavasti suppiloiden 10 kautta poistoput-kiin 11. Laitteisto voidaan myös asentaa sylinteriputkien yläpuolelle, jolloin harja alaspäin työntyessään samalla 10 työntää irronneen pölyn liikkeellä alaspäin ja siten tehostaa puhdistusta.

Keksintöä on selostettu edellä selityksessä ja piirustuksessa vain esimerkinomaisesti eikä sitä ole millään tavalla rajoitettu siihen. Puhdistuslaitteiden rakenne ja 15 niiden harjojen pyörimissuunta sekä liikesuunnat voi olla minkälainen tahansa. Puhdistuslaitteiden toiminta ja toiminnan ajoitus voidaan tehdä eri tavoin. Pölysuppiloiden ja pölynpoistoputkien muoto ja rakenne voi vaihdella ja niissä voi olla joko jatkuva tai jaksoittainen pölynpois-20 tojärjestelmä.

Claims (5)

6 81726

1. Suodatin haitallisten aineiden poistamiseksi savukaasuista, jossa suodattimessa on suodatinkerros (2), 5 jonka läpi savukaasut johdetaan, tunnettu siitä, että siihen kuuluu savupiipun ympärille asennettu vaippa (3), jonka sisäpuolelle suodatinkerros (2) on muodostettu, - että suodatinkerros (2) on muodostettu aktiivi-hiilestä, 10. että suodatinkerros (2) on asennettu vaipan (3) sisäpuolelle siten, että osa vaipan pituudesta muodostaa suodatinkerroksen (2) yläpuolelle putkimaisen kanavan, - että vaippaan (3) suodatinkerroksen (2) yläpuolelle on asennettu puhaltimia (7) puhaltamaan ilmaa vaipan 15 (3) ulkopuolelta vinosti ylöspäin vaipan (3) sisäpuolelle.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suodatin, tunnettu siitä, että vaippa (3) on savupiipun (1) pois-toaukkoa (Ib) suurempi, että vaipan (3) ja savupiipun (1) välissä on tuhkasuppiloiden (10) muodostama rengas, että 20 kustakin tuhkasuppilosta (10) johtaa putki savupiipun (1) alaosassa sijaitsevaan tuhkasäiliöön, että vaipan (3) keskellä on kärki alaspäin sijaitsevalla ohjauskartiolla (5) varustettu olennaisesti savupiipun (1) poistoaukon (la) kokoinen ohjaussylinteri (4), että suodatinkerros (2) si-25 jaitsee tuhkasuppilorenkaan päällä vaipan (3) ja ohjaussy-linterin (4) välissä ja että suodattimeen kuuluu puhdistuslaite (13) suodatinkerroksen (2) tulopinnan puhdistamiseksi savukaasun mukana tulevasta pölystä.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen suodatin, t u n-30 n e t t u siitä, että suodatinkerros (2) on muodostettu rakeisesta aktiivihiilestä, ja että suodattimessa on vaipan (3) ja ohjaussylinterin (4) välissä tukiverkko (8), jonka päälle aktiivihiilirakeet on asetettu, että puhdistuslaite (13) on asetettu liikkumaan savupiipun (1) ympä-35 rillä tuhkasuppiloiden (10) yläpuolella, että puhdistus- II 7 81726 laitteessa (13) on ainakin yksi harja(14), joka on asetettu harjaamaan tukiverkon (8) alapintaa.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen suodatin, tunnettu siitä, että suodatinkerros (2) on muodostettu 5 useista savukaasun virtaukseen nähden rinnakkaisista toi sesta päästään suljetuista aktiivihiilisylintereistä (2'), joiden sisäpuolelle puhdistettava savukaasu johdetaan ja joiden pinnan läpi savukaasu virtaa ja että suodattimeen kuuluu välilevy (2a), johon aktiivihiilisylinterit (2') on 10 toisesta päästään kiinnitetty.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen suodatin, tunnettu siitä, että kunkin aktiivihiilisylinterin (2') kohdalla on tuhkasuppilo (10) ja että siihen kuuluu harja-laitteisto sylinterien (2' ) sisäpinnan puhdistamiseksi 15 pölystä. 8 81726