NO752634L - - Google Patents

Description

Elektrostatisk gassrenser

Det har tidligere v«rt foretatt rensning av industrielle avgasser ved anvendelse elektrostatiske våtvaskere i hvilke et overflateareal eller -volum av finfordelte vannsprutdråper blir anvendt i stedet for de respektive kollektor- eller samleplater i et elektrostatisk støvfilter. Den gjensidige virkning mellom en flnforstøvet vannsprut som er ensartet oppladet til positiv polaritet, og en negativt oppladet, forurenset aerosol, utgjør en kombinert sprutvasker- og utfellingsanordning. Sn slik anordning er vist i US patenter nr. 2 357 354 og 2 357 355 hvor det er beskrevet elektrostatiske støvfiltere som anvender veskespruter.

Det er også gjort forbedringer, f.eks. ved & forhindre overslag

i sprøytetårn ved anvendelse av den type elektrisk væskesprut-utfelllngsanordning som er beskrevet i US patent nr. 2 949 168.

Det har imidlertid bestått et mangesidig behov for ytterligere forbedringer 1 disse elektrostatiske våtvaskere og ut-fellingoanordninger, for å øke deres virkningsgrad og gjøre dem mer Ubrukbare og effektive kommersielt sett. Denne oppfinnelse tilveiebringer, ytterligere forbedringer i oppladningsapparatur for forurenset aerosol, i vsskesprut-oppladningsapparatur, sprøyte-tårn og i arrangementet av disse forbedrede komponenter i serie

for å tilveiebringe en kommersielt mer brukbar og effektiv elektrostatisk våtvasker og utfellingsanordning for forurensede aerosolpartikler, slik at utslipp av disse gjennom industriskorstener blir hindret.

Rensning av industrielle avgasser inneholdende forurensende aerosolpartikler, så som flyvéaske, skjer mer effektivt og praktisk .^gjennomførbart samt ;Affektivt ved hjelp av en forbedret rekke sprøytetårn og tilhørende utstyr i hvilke mer effektiv vasking og utfelling og oppsamling av forurensende aerosolpartikler i industrielle avgasser finner sted.

Forbedringene er som følgers

1) Her problemfri elektrostatisk oppladning av de forurensende

aerosolpartikler ved anvendelse av et ensrettet elektrisk poten-sial mellom corona-utladningselektroder med ru overflate og atskilte, ikke-utladnings-elektroder, hvor det brukes eh strøm av tørrluft til & spyl© oppladningsomr&det og å styre aerosol-partikkelstrømmen for å holde elektrodene så rene som mulig uten å redusere oppholdstiden av aerosolpartiklene i sin oppladnings-sone;

2} mer problemfri oppladning av de små vaskedråper da tørrluft blir brukt til å spyle lederne til oppladningsplatene eller elektrodene og deres tllledere, slik at disse holdes rene under lengre driftsperioder, og da det brukes flere isolatorer og mer iso-lerende materiale for å forhindre og redusere lekkasje av elektrisk ener§#, og 3) mer effektive,gjensidig virkende strømmer av oppladede rense-vaskedråper og forurensende aerosolpartikler 1 utfellings- eller fllteranordningene, dvs. sprøytetårnene, ved hjelp av et effektivt arrangement av sprøytedyseutløpene, anvendelse av mindre dyse-åpnlngsdimensjoner, bobledannende innretninger, bruk av ikke-metalliske materialer, og dannelse av magnetfelter for å påvirke strømningsbanen for de oppladede rensevaeskedråper og i noen grad strømningsbanene for de oppladede, forurensende aerosolpartikler.

Nærmere angivelser av de nye og særegne trekk ved oppfinnelsen er opptatt 1 patentkravene.

I det følgende skal oppfinnelsen forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor: Fig. 1 er et skjematisk opprlss av en elektrostatisk gass-vasker og utfellingsanordning omfattende bruk av oppladede væske-sprutdråper og/eller -bobler og motsatt ladede forurensende aerosolpartikler, hvor sprøytetårn ete. er anordnet i serie. Fig. 2 er et skjematisk tverrsnitt gjennom et sprøytetårn med tilhørende utstyr, med angivelse av den nedstrøms rettede strøm aV oppladede forurensnlngs-f eller aerosolpartikler og de motsatt ledede rensesprutdråper.

Flg. 3 er et skjematisk tverrsnitt gjennom et sprøytetårn med tilhørende utstyr, med angivelse av motstrøms bevegelse av oppladede aereeolpartikler og de motsatt ledede rensesprutdråper.

Fig. 4 4r et skjematisk opprlss av en oppladningsanordning som brukes til å opplade forurensnings- eller aerosolpartikler

vdd å anvende corona-utladninger.

Fig. 5 er et skjematisk grunnriss av oppladningsanordningen

på flg. 4.

Flg. 6 er et skjematisk toppriss av en oppladningaanordnlng som brukes til å opplade rensevæske-sprutdråper ved likespennings-ladnlnger påført i rensevæsketilførselsledninger nær innløpene til væskesprøytedysene.

Fig. 7 er et delvis snitt etter linjen 7-7 på fig. 6 gjennom den likespenningsoppladningsanordnlng som brukes til å opplade rensevæskesprutdråper.

Flg. 8 er et delvis snitt i likhet med det på fig. 7, men viser oppladning av rensevæskesprutdråpene ved hjelp av induk-ajonsoppladning.

Flg. 9 er et delvis snitt i likhet med dem på fig. 7 og 8, men viser oppladning av rensevæskesprutdråper ved hjelp av corona-ioniserlng* Fig. 10 er et bunnriss av oorona-ioniseringskonstruksjonen på flg. 9, som omgir de passerende rensevæskesprutdråper. Fig. 11 et et skjematisk snitt gjennom et sprøytetårn og noe av dettes tilhørende utstyr hvor det brukes et magnetfelt til å styre strømningsbanen for de oppladede rensevsskedråper under deres opphold, slik at de holdes borte fra de indre overflater av sprøytetårnet.

Flg. 12 er et skjematisk øvre tverrsnitt av et sprøyte-tårn og angir bruk av et antall magnetfelter rundt sprøytetårnet for selektivt å styre strømningsbanen for de oppladede rensevsskedråper under deres opphold, slik at de holdes borte fra de innvendige overflater i sprøytetårnet.

Fig. 13 og 14 viser henholdsvis et skjematisk toppriss

og et tverrsnitt av den sentrale plassering av rensevsskesprutene som er utgangspunktet for de oppladede sputedråper på deres vei godt klar av de indre overflater av sprøytetårnet.

Fig. 15 og 16 viser henholdsvis i skjematisk toppriss og

i tverrsnitt de radielle innløp av forurensede aerosolgasser til sprøytetårnet fordelt rundt omkretsen av dette, under anvendelse av et ytre aerosolgaøskammer og et indre vaskekammer.

Flg. 17 er et skjematisk toppriss av to sprøytetårn med tilhørende utstyr fevor det ene sprøytetårn under drift Innebærer medstrøms nedadgående bevegelse av både oppladede aerosolpartikler og motsatt ladede rensevæskedråper, og det annet tårn innebærer medstrøms oppadgående bevegelse av både oppladede aerosolpartikler og motsatt ladede rensevsskedråper og -bobler og kombinasjoner av slike.

Flg. 18, 19, 20 og 21 er forstørrede, skjematiske tverrsnitt gjennom forskjellige individuelle kombinasjoner av dråper i bobler og viser forskjellige oppnåelige fordelinger av de respektive oppladede og sentrerte rensevsskedråper, de omgivne, oppladede aerosolpartikler og de omsluttende boblestrukturer med sine respektive ladninger, og

' Fig. 22 og 23 viser grafisk utfellings- eller oppsamlings-virknlngsgrader for respektive driftsbetingelser ved en utførelse av denne elektrostatiske våtvasker og utfellingsanordning, nftr den brakes til &£jerne aerosolpartikler fra røk- eller skbrstensgasser eller -utslipp som forlater en kullsyrt kjele.

Forbedringene i disse elektrostatiske vaskere i sammenheng med deres iboende utfellings- eller oppsamlingsfunksjon med hensyn til forurensende aerosolpartikler blir i det følgende vist og beskrevet under henvisning til flere utførelsesformer, idet komponentene i flere utførelsesformer etter valg kan brukes og utskiftes i forhold til andre utførelsesformer. Alle forbedringer inn-befatter det formål å forbedre de elektrostatiske ladninger og å

øke oppholdstidene, hvilke oppholdstider er de perioder hvorunder

de godt oppladede rensevsskedråper og/eller bobler har anledning

tii å tiltrekke motsatt godt oppladede forurensnings- eller aerosolpartikler, så som støv medført av skorstensgasser som forlater en kullfyrt kjele. Under oppnåelse av disse formål fremkommer det videre en forbedring ved at det blir oppnått lengre effektive driftsperioder som kan opprettholdes med lavere totalomkostninger. F.eks. blir det anvendt ren,tørr luft som skylle- eller spylemedium med rettet strømning for å holde elektriske og forbindelser samt andre komponenter frie for lkke-oppløselige, tilstoppende avsetninger og 'andre'^ MsM^ s^

På flg. 1 er en komplett elektrostatisk våtvasker skjematisk/^ vist. Bnder de opprinnelige drlftsbetingelser, selv før det er skjedd forbedringer og justeringer, har denne type våtvasker arbeidet med høy virkningsgrad, slik. det fremgår av kurvene på fig. 22 og 23. Angivelser i disse illustrasjoner viser raskt arrangementet av forskjellige komponenter og virkemåten av denne elektrostatiske våtvasker, som utnytter tre'sprøytetårn anordnet i serie.

Forurerisningsgassene som kommer fra en kullfyrt kjele, blir først avkjølt for a bringe temperaturene langt nok ned til å unngå varmeskader på noen av komponentene, hvorav <;—} mange fortrinnsvis er laget av ikke-metalliske materialer, dvs. ikke ledende materialer, så som luclt og fiberglass. Temperaturen av forurensningsgassen blir også senket, fordi hele våtvaskeren må drives ved lave temperaturer for å være effektiv. Ved kjøler-temperaturen øker den relative fuktighet og størrelsen av fordamp-ningen av vann eller vaske avtar, hvorved genereringen og fordelin-gen av rensevsskesprutedråper og/eller -bobler blir mer effektive.

Det er anordnet et kjølemiddelinnløp og -utløp for kjølo-kammeret,og det er anordnet rensevæskeinnløp , utløp for forurenset vaske og elektriske strømledere illustrert i forbindelse med andre komponenter på fig. 1, hvor det er angitt hvordan disse er nødvendige for å utføre de respektive funksjoner. Det er også anordnet prøvetagningsåpninger med instrumentering for kontinuerlig eller periodisk å overvåke den totale vedvarende effektivitet av driften av våtvaskeren.

Etter avkjøling :blir forurensningsgassene ført gjennom elektrostatiske oppladningsanordninger i hvilke forurensnings-eller aerosolpartiklene, som ofte blir betegnet som støv, fortrinnsvis blir gitt en negativ elektrostatisk ladning. Deretter

blir gassene avgitt til det første sprøytetårn nær toppen av dette, slik dat fremgår av flg. 1.

Fra et annet sted i sprøytetårnet i god avstand fra og ofte ovenfor aerosolpartikkeloppladningsanordningen blir rensevæske ført inn i en annen elektrostatisk oppladnlngsanordning som besørger frembringelse av små dråper av rensevæske og/eller

-bobler, ofte under anvendelse av sprøytedyser, idet dråpene eller boblene forlater denne oppladnlngsanordning med en positiv elektrostatisk ladning. De elektriske ledninger og utstyr samt

dysene er beskyttet mot avsetninger av ikke-oppløsellge belegg ved hjelp av en rettet strømning av ren, tørr luft som spyler

det omgivende volum, stort sett bestående av isolatorkonstruksjo-nar 1 avstand omkring de elektriske ledere og utstyr samt dyser og andre utløpsenheter.

De oppladede små dråper og bobler av rensevæske beveger seg ovenfra og nedad og slår seg sammen med de forurensede gasser som har motsatt oppladet støv, dvs. aerosolpartikler, slik at det fremkommer en samlet kombinert gass-strøm. Oppholdstiden for de oppladede dråper09bobjber av rensevæske i sine aktive posisjoner 1 avstand fra de innvendige overflater av sprøytetårnet, dvs. utfelllngsenheten, blir holdt på et maksimum for å sikre deres oppsamlingsvirkningsgrad. Denne oppholdstid avhenger av mange faktorer, så som de relative ioastigheter av de oppladede rensevsskedråper og/eller -bobler, og de oppladede forurensningspartikler, deres respektive strømningsbaner, deres respektive overflatearealer, deres respektive elektrostatiske ladninger, deres respektive vekter etc.

Selv om utfellingen av aerosolpartikler blir ansett å

være skjedd på vellykket måte i det første sprøytetårn, blir det anvendt ét annet og et tredje sprøytetårn, som vist på fig. 1, for mest mulig fullstendig å fjerne i det vesentlige alle aerosolpartikler ned til og kanskje under praktisk oppstilte grenser.

De aerosolpartikler som ikke er oppladet eller ikke er blitt meddelt en tilstrekkelig stor ladning til å mettes, går videre til en annen og eventuelt en tredje partikkeloppladningsanordning og deretter inn i henholdsvis det annet og det tredje sprøytetårn.

Ved utløpet for væskegjenvinning ved bunnen av de respektive sprøytetårn og ved bunnen av tåkeeliminatoren blir de oppladede aerosolpartikler som er innfanget av de motsatt ladede rensevanndråper og/eller -bobler,ført til et eller flere væske-gjenvinningssysterner. Både disse væskegjenvlnningssystemer og tåkeeliminatoren er 1 hovedsaken arrangert under bruk av utvalgte, konvensjon!Ile komponenter.

Ved utgangen av dette totale system med tre sp^pgjytetåm anordnet 1 serie som vist på fig. 1, er det £ anbrakt en annen prøve-tagningsåpnlng i forbindelse med periodisk og/eller kontinuerlig overvåkningsutstyr. Det er også anordnet en avløpsvifte etter behov, for regulering av den totale hastighet av gass-strømmen gjennom denne elektrostatiske våtvasker.

På fig. 2 er komponenter i en elektrostatisk våtvasker 30 vist skjematisk i vertikalt snitt gjennom et sprøytetårn 32 med tilhørende utstyr. Forutenset gass,f.eks. fra en kullfyrt kjele, trer inn gjennom et gassinnløp 34. Kort etter føres disse gasser gjennom en aerosolpartikkeloppladningsanordning 36 som har en høyspennlngs-strømforsyning 38 som leverer likestrøm tii den våte elektrostatiske oppladnlngsanordning, så som den utførelse basert på corona-utladnlng som er vist på fig. 2, 4 og 5. Støvet, for-urensningen eller aerosolpartiklemé'40 blir negativt oppladet og

så dirigert inn i sprøytetårnet 32.

En annen utvalgt elektrostatisk oppladnlngsanordning betegnet som rensevæskedråpe-oppladnlngsanordning 42, er plassert på et høyere nivå i god avstand fra den ovennevnte anordning, slik det fremgår av fig. 2, 6 og 7 i en utvalgt direkte-oppladnings-konfigurasjon. Rensevssken trer inn gjénnom rør 44 ogvfortsetter til sprøytedyser 46. 1 disse rør 44 er det innsatt isolerte høy-spennlngoledere 48 fra en kraftforsyning 38, hvilke ledere 48 er avdekket ved sine ender-1 rørene 44 like ovenfor sprøytedysene

46. Rundt de ikfee-ledende rør 44 som inneholder de elektriske

ledere 48 og understøtter sprøytedysene 46, er det anordnet isolatordeler 50 som er festet til,sprøytetårnet. Gjennom det indre av isolatordelene 50^1ir ren, tørr luft rottet langs rørene 44 for å spyle deres omgivelser, slik at alle disse viktige funksjonelle komponenter beskyttes mot uønskede påvirkninger, så som avsetning av uoppløselige belegg.

De nedre deler av sprøytetårnet 32 hair indre overflate-strukturer som er elektrisk isolert og overvåket samt korrigert om nødvendig ved hjelp av potensialreguleringsenheter 52, som vist på fig. 2, og/eller hele kdnstruksjonen kan bestå av ikke-metalliske materialer, f.eks. lucit og fiberglass. Slike potensialreguleringsenheter 52 og/eller ikke-metalliske materialer danner en sikring mot at oppladede små dråper vandrer til de innvendige overflater av sprøytetårnet før de effektivt har utført sin rolle i vaskefunksjonen ved å tiltrekke og innfange motsatt ladede forurensningspartikler.

Sprøytetårnet 32 er nedstrøms utstyrt med en sprut-gren-enhet for å Injisere ytterligere positivt oppladede dråper av rensevsske. Strømningsmengden av diss© dråper og av dem ovenfra blir overvåket av en enhet bestående av en samletrakt 58, en væskestrøraningsmåler 60, et elektrometer 62 og en skriver 64.

Videre^^lir virkningsgraden av våtvaskeren overvåket ved

at det tas gass-stikkprøver ved hjelp av enheten .66 ved stikk-prøveåpnlngen eller -kanalen 68, med tilhørende elektrometer 62, filter 70 og vakuumpuiape 72.

Under omtalen av våtvaskeren på fig. 1 blir det også hen-vist til corona-utladnlngs-oppladningsanordningen 36. I de skjematiske riss på fig. 4 og 5 er arrangementet av en corona-tråd-ramme 74 av utladningselektroder 76 vist i sin relative stilling i forhold til jordplater 78 som tjener som lkke-utladningselektroder. Corona-utladningselektrodene 76 er utformet med skrue- lignende,utvendige overflater^for å forbedre effektiviteten av corona-utladningsfunksjonen,så&øftningsretningen av forurensningsgassene ved de opprettstående coroaa-utladningselektroder 76 er illustrert ved hjelp av strømningspiler på fig. 5. Rundt innfør-ingen av høyspenningslederne 48 inn i oppladningsanordningen 36 strømmer ren, tørr luft inn gjennom en kanal 80 for å tjene en spylefunksjon, slik at de elektriske strømtilførselskomponenter holdes frie for belegg og substanser som kan medføre tilsmussing og tilstopning.

Den elektrostatiske våtvasker på fig. 1 omfatter også en dråpeoppladningsanordning 42. På fig. 6, 7, 8, 9 og 10.er det vist tre utførelsesformer av en slik oppladnlngsanordning. Flg. 6 angir posisjonene av dyser 46 over hele tverrsnittet av sprøyte-tårnet 32 med de respektive-) isolatorer 50, væaketilførselsrør 44, spylsluftskanaler 80 og høyspenningsledere 48. På fig. 7, som er et snitt etter linjen 7-7 på fig. 6, er en del av komponentene 1 oppladningsanordningen 42 basert på direkte tråd- eller spenningsoppladning, illustrert i delvis tverrsnitt. Rensevæsken blir ført nedad inn i rørene 44 og så oppladet ved den avdekkede ende av høyspenningslederne 48 og deretter utsendt gjennom sprøyte-dysene 46 som elektrostatisk positivt oppladede små dråper 82, som er klar til å innlede sin vaskefunksjon. Det skal bemerkes at ikke-ledende rør 44 blir foretrukket for væsken for å redusere tapet av elektrisk energi.

På fig. 8, som er et delvis snitt 1 likhet med det på fig.7, er det vist en annen dråpeoppladningsanordning 84. Denne omfatter

en induksjonsoppladnlngsplate 86 med åpninger 88 som i avstand omgir sprutdråpene av rensevæsken som forlater dysene 46. Det brukes her ledende rør 44 for væsken. Videre understøttes de metalliske 8SJ?røytedyser 46 ved hjelp av disse rør for å gjøre induksjons-oppladnlngskretsen fullstendig. Høyspenningsledere 48 fra on høy-spennlngsstrømforsynlng 38 leverer elektrisk energi til induksjons-oppladnlngsplaten 86. Rommet eller volumet rundt høyspennings-lederrié 48 beskyttes av isolatordelen 50 gjennom hvilken det inn-føres ren, tørr luft fra kanalen 80 for å virke som spylemedium

i dette omgivende volum, hvorved disse viktige funksjonelle kom-s ponenter beskyttes mot belegg eller annen forstyrrelse, f.eks.

bevirket ved avsetninger av uoppløselige materialer.

På fig. 9 og 10, hvorav fig. 9 er et delvis snitt i likhet med fig. 7 og 8, er det vist en annen dråpeoppladningsanordning 90. I denne brukes det corona-tråder basert på en corona-ioniserings-metode for elektrostatisk oppladning av de små dråper av rensevæske, kort etter at disse blir avgitt fra sprøytedyser 46. På fig. 10 er den sirkulære utforming av corona-tråden 92 og radiell fordelte støtter 94 for denne vist. Elektriske ledere 48 fra en høyspenningsstrctaforsyning 38 ført ned til oorona-trådene 92, er beskyttet ved anvendelse av isolatordeler 50 og tørr, ren apyle-luft som leveres gjennom kanaler 80. Væsketilførselsrørene 44 og sprøytedysene 46 er laget av ledende materialer for å komplet-tere den elektriske corona-ioniseringskrets.

På fig. 11 er det skjematisk vist et sprøytetårn 32 med no« av det tilhørende utstyr som tidligere er beskrevet, men hvor det er tilføyet en magnetspoleenhet 96 med tilhørende elektrisk strømkilde 98. Ved selektiv anvendelse av de funksjonelle virk-ninger av å Innføre et magnetfelt, blir strømningsveiene eller -banene for de oppladede dråper 82 kontrollert eller styrt med blant annet det hovedformål å holde de oppladede dråper borte fra de innvendige overflater av sprøytetårnet 32.

På fig. 12 er det vist en rekke mindre magnetspoleenheter 100 fordelt lang omkretsen rundt et sprøytetårn for fi oppnå en mer selektiv styring av strømningsbanene for rensevæskedråpene. Disse blir holdt i utvalgte bevegelsesbaner under sitt opphold i sprøytetårnet for å sikre maksimal anledning til vellykket inn-fangning av mange aerosolpartikler med motsatt ladning, dvs. motsatt ladede støvpartikler, for derved å øke den totale virkningsgrad av den elektrostatiske våtvasker.

På fig. 13 og 14 er sprøytedysene 46 anordnet i en sentral gruppe 102,og strømmen av forurenset gass blir derved rettet noe i ringform rundt denne sentrale gruppe 102 av dyser 46. Ved å starte utsendelsen av de oppladede dråper 82 nærmere aksen 1 sprøytetårnet 32 vil deres tendens til å vandre mot de innvendige overflater sv sprøytetårnet bli redusert og ofte unngått, selv

i nærvær av en ugunstig romladning. Ds radielle støtter 104 for den sentrale dysegruppo 102 blir holdt rene ved anvendelse av isolatordeler 50 og tørr, ren spyleluft. Rensevaasket il førsel srøret

44 er ikke-ledende.

På fig. 15 og 16 skjer innføringen av forurensningsgass i et sprøytetårn 106 først i et omgivende volum 108. Porurensnings-gassen blir omdirigert radielt inn i et indre volum 110 i dette sprøytetårn 106. Den største del av gassvdiumet trer inn gjennom

©n 'mindr© tilførselskanal 112 på et høyer© nivå,og en mindre del «v volumet trer inn gjennomen større \tilførselskanai'114 loagre nede

og ved ot .'laver© trykk. Ved, å anvende denne sprøytetårMsfp^^^^p^Ma] med dd.obfo©lt volum blir rensevoøkedråpene S2 hindret i å vandre mot

de indro overflator av sprøytetårnet 106 og de roopbktive strømnings-banor for oppladede aerosolpartikler 40,©g motsatt oppladede dråper 82 qt mer tilbøyelige til å resultere 1 tiltrekning og inn f an. gåing

av aerosolpartiklon© 40. Vider© blir dråpena fortrin&svio dann©t og avgitt ved hjelp av en sentrall gruppe 102 av dyser 46.

Den utførelsesform av denne elektrostatisk© våtvasker com

er skjematisk vlot på fig* 17, omfatter effektiv bruk av Mde .. elektrostatisk oppladede vaskedråpeæ- og elektrostatisk oppladede .vsokeboblesr før & innfange motsatt oppladede partikler av f»eks. aerarøoltypen, fra forurensede gaoser på vei til og/eller opp gjennom en avløpsGkorston. De oppladede vasskedråper kan enten ha samråa eller motsatt polaritet i forhold til boblen©av rense-

Coronatråd©ne or forbundet med en høyspenhingsstrømforsyning, og ioniserer gassene og innkotrosonde aerosolpartikler. Xkko-utlad-ningselektrodené er Æørbundet med jord. Renseveskedråpene frem-bringas ved utsendelse av vasker under trykk fra sprøytedyser oller vod, å utsende vasker ikke under trykk? men i nærver av strømmande luft under trykk, 3lik dot skjer når det anvendes en pnouraatisk -dyse. ;

Den olektrostatioko ladning i væsken blir meddelt ved

hj©lp av en ledsr sera strekker seg fra en høyspGnningøstrømforj'..

syningo Kammeryeggøne i sprøytetårnet ©r konstruert & v enten

lod©nde eller ikke ledende materialer, ellor en kombinasjon av slike.

Vessketilførsélsrørono @r laget av ikke-ledende materialer, og de er forbundet med kasanereto vegger vod bruk av rørdølor som sr. innrettet til innføring og avgivelse av tørr, ren'luft som spy-

lar rommet rundt det ikbe-lodonde materiala, slik at materialene

i d©t ikke-ledende tilførselsrør og andre•matorialor holdes tørre - og. derfor i.d©f vesentlige fri© for uoppløselig©avsetninger.

De pppladedo aerosolpartikler og dé motsatt©ppladsde renaevæskodråpor strømmor gjennom en perforert plate som er laget av' ikke°led©nde materialQ. Denne ikke-ledende .plate inneholder sirkulæra hull gjennom hvilke gassene,aorosolpartiklone og væsks-,.dråpene strømmcsr. Gaqopfårtikkel- og dråpsblandingen bobler så. gjennom et iag av vosko og skum oora opprettholdes påc^jfe gitt nivå over den: perforerte plate. Denne stadig oppladende væske kan inne- holde et skummingsmiddel for å assistere ved frembringelsen ag stabiliseringen av boblene. De ladede aerosolpartikler blir oppsamlet på de overflater som er ladet til motsatt polaritet, nemlig overflatene på væskedråpene og/eller boblene. Utfelling av aerosolpartikler vil skje både på den indre og den ytre over-flat©av de respektive bobler. Væsken og skummet som holdes på et gitt nivå på den perforerte plate, blir elektrostatisk oppladet ved hjelp av en høyspenningsctrømforsyning med samme oller motsatt polaritet av væskedråpene, og til en polaritet entenliik eller motsatt av aerooolpartiklene. EBoblene og dråpene samt gassene passerer så ut gjennom utløpet og til enten et annet vaekekammer eller til en oppsamlingsanøréning for tåkedråper og bobler,,

På fig. 18 er boblen positivt elektrisk oppladet, partikkelen er negativt oppladet, og vaskedråpen er positivt oppladet.

De negativt ladede partikler blir hver henholdsvis tiltrukket

til og utfelt på den positivt ladode indre overflate av boblen, den ytre overflate av boblen eller den ytre overflate av dråpen.

På fig. 19 er boblen ladet positivt, partikkelen ladet negativt og dråpen ladet negativt. De negativt ladede partikler blir frastøtt av de negativt ladede dråper som er plassert både på innsiden og utsiden av boblene, og blir tiltrukket til og ut-f elt eller ^oppsamlet på de positivt

L~~ ~~På fig. 20 ér boblen negativt ladet, dråpene positivt

ladet og partiklene negativt ladet. De negativt ladede partikler blir frastøtt av de negativt ladede bobleoverflater og blir tiltrukket til og oppsamlet på de positivt ladede dråper. [ Z -.'.'JI / v

På fig. 21 er boblene elektrostatisk negativt ladet, dråpeae positivt ladet og partiklene positivt ladet. De positivt ladede partikler blir frastøtt av de positivt ladede dråper og blir tiltrukket til de negativt ladede indre og ytre overflater av boblen.

It transportabelt prøveanlegg med denne elektrostatiske våtvasker ble koblet til avgasskanalen fra kullfurt kjele nr.3

ved University of Nachington. Det ble utført undersøkelser av effektiviteten av partikkelutfelling eller oppsamling den 25.

og 26. mara 1974. Dette var de første undersøkelser utført med den foreliggende elektrostatiske vaskeanordning ved anvendelse av utslipp fra en virkelig kilde i drift. Alle tidligere under-

søkelser ble foretatt med' ea kunstig frembrakt aerosol av enten dibutylftalat, dioktylftalat ellar voks. Under disse prøver bla gaøsprøver fra den nevnte kjele nr. 3 ført gjennpsa et vanncprut-kjølokaanmør for å avkjøla gassene til omkring 60-65°C. Avkjø-lingen ble foretatt for å beskytte pleksiglaaakanalene og'vasko-kamrene av fiborglassforsterket plast mot ødeleggelse på grunn

av for høye temperaturer* Samtidige målinger.av partikkelmaase-konsentrasjoft og partikkelotørreloeafordeling ble utført ved innløpet, nedstrøms for kjølekammeret som vist på fig. 1, og ved utløpet nedstrøms for tåkeeliminatoren og oppstrøms for viften som vist på fig. 1, ved bruk av "Mark 3 University of Washington Source Teat Cascade. Irapactors*'. '

De første prøver utført 25. mars 1974 med en gjennomsnitt-

lig gaso-otrømningsmongdG. på 16,3 m 3/ain. (585 acfm) og en inn-løpopartikkelkonsentråsjon på 0,378 g/m 3 (Q,l©5 graina/adcf) med

en partiJdteloppladningsGpenning på 37 kgvolt (negativ), en vann-oppladningsspenning på 2 kgvolt (positiv), en vanastrøa på 14,7

1/rain. (3.9,"gallons pr. ^min.), et forhold mellom vann- og gass-strømningømengde på 0,9 l/m (6,7 gallons/1000 aotual cubic feet), oppvist© on total partikkelutfellingsvirknlngagrad på.98,7 vektprosent og en partikkolutfellingsvirkningsgrad som funksjon av partikkelstørrelscn som vist på flg. 22.

Den annen undersøkelse ble foretatt 26. mare 1974 med en

- •. ■ ■ 3

gjennomsnittlig gaos-strømningsmengde på 24,8 m /min (877acfm)

og en innløpopartikijelkonsentrasjon på 0,35 g/m^ (0,153 grains/

sdcf) med en partilkcloppladningsspenning på 30 kgvolt (negativ), en vannoppladningsppennlng på 2 kgvolt (positiv(, en vannstrøm

pfi'8,3 1 (2,2 gallorfs) pr. min., et forhold mellom Vann- og gass-strøraningsmen.gdé på.0,33 l/ m (2.5 gallons/1000 actual oublc feet of gas), . oppviste^ e'n total partikkelutfGllingsvirknings-

grad på 98,2 vektprosent eg en partikkelviifellingsvirkningsgrad

som funksjon av partikkelstørrelse som vist på fig. 23.

Diose førote praktiske undersøkelser viste effektivitofcen

av denne elktrostatlske våtvasker ved regulering av utslipp av fin-"partiklor fra kullfyrte kjtiler. Etter at disse undersøkelser ble foretatt^ér den elektrostatiske våtvasker blitt modifisert. Partikkeloppladningsøeksjonene i prøveanlegget påtrykkes nå

■ spenninger-på smkring 60 kgvolt,og vannoppladnirigsisseks-jonene påtrykkes spenninger på omkring 12 kgvolt. Med disse forbedrede partikkeloppladnings- og vannoppladningsseksjoner er det mulig å .oppnå enda høyere utféZliayovlrkningsgrader for partikler avgitt.

■ fra kullfyrte"kjeler.

Uår virkemåten - av de her beskrev©og viste elektrostatiske våtvaskere i de forskjellige utførolaes formess; L-M4r. sammenlignet med virkemåten av våtvaskere aom arbeider uten elektrostatisk oppladning, er aeroaolyartlkkelutfcllingovirkningsgradene, spe~sielt i området for aeroaolpartikkelstørrolsor fra -0.01 til 10

*aikron i dia^ tor, betydelig høyoro. Danne økning i Effektivitet f resikeBMer f ordi s dat blir et. lavere gasstrykkfall som reauserer

energibehovet, det blir ot lavere forbruk av vaske, f.eks» vann, det blir et lavere .vqaketrykkfall aom likeledes reduserer enegéfi-beaovetj. og når det gjelder de innledende konotrukajonsovervoiel-uer, vil konstruktøren inn3e at det blir et redusert krav med aensyn^til de atore totale disaostsjoner av utstyret, hvorved ka^italoEikoatningene sankes, da mlndrQutstyrsenheter tilfreds^stiller de .funksjonelle jjrav, og ved bruk av'utstyr med aindre aiuienojoner blir det farre overflater og deler aom kan bli belagt

. eller tilsmusaet iaed uoppløaoiige, ■ faste .stoffer, alik at v.c&-likehoMaomkostningenc' reduaproa. p|i||y

ilår' videre driften av do hdr^t%jkrovne elektrostatiske Vcitvaakere. i sine forskjellige utførelaosfpmer, sammenlignes ■

raed driften, av tidligero kjente elektrostatiske våtvaskers, vil det totalt innaes at det ar oppnåd,vesentlig høyere utfellings-'' .eller oppsamliagsvirkningsgrad med hensyn til aerooolpartikler, spesielt når lengre driftaperiodor betraktes.

Claims (1)

1. Elektsroot@fe4é&i gaesrenser for fjernelse av forurensende aerosolpartikler fra avgasser, omfattende en mottakerkanal for å føre forurensede avgasser til et kjølekammer, et kjølekammer for å redusere'temperaturen av disse avgasser, en elektrisk opplad ningsanordning 'som, mottar do avkjølte avgasser og under en kort oppholdstid i denne anordning elektrisk opplader aerosolpartiklene, en overføringskanal for å føre gassene med oppladede aerosolpartikler til et sideinnløp nær toppen av et sprøytetårn i avilket .vasking ; utfelling og oppsamling av aerosolpartiklene skal skje, enV tøskedråpe-oppladningaanordning som mottar renso-v^ake og avgir væsken i form av små dråper og/eller bobler og under en kort oppholdstid 1 denne anordning elektrisk opplader disse med en ladning motsatt av den ladning som er mottatt av de forurensede aerosolpartikler, og deretter innføring av de oppladede veskodråper og/eller bobler ved toppen av et sprøytetårn, et sprøytetårn som mottar de oppladede, forurensende aeroeolr partikler og de motsatt ladede rensevæske- dråper og/eller -bobler, og gir tilstrekkelig oppholdstid for tiltrekning av mange for-ureasnlngapartikler til ransevaskedråpene og/eller -boblene, et avløp for fjernelse av oppsamlede dråper og de tiltrukno forurens-ningspartikier, en annen og lignende elektrisk oppladnlngsanord ning som mottar forurensede avgasser, forurensningsfartikler og A medførte væakedråpar fra det nedre nivå i sprøytetårnet, og under en kort oppholdstid i denne annen anordning igjen elektrisk opp lader de forurensende aerosolpartikler, en annen og lignende over-føringskanal, en annen og lignende veskedråpeoppladnlngsanordning, et annet og lignende sprøytetårn, et annet og lignende avløp, on tredje og lignende elektrisk oppladnlngsanordning for igjen å opp lade de forurensende aerosolpartikler, en tredje og lignende over-føringskanal , on tredje og lignende væskedråpeoppladningsanord-ning, et tredje og lignende sprøytetårn, et tredje og lignende avløp, en tåkeeleiminator aom mottar avgassene fra det tredje sprøytetårn og den medførte væske, og om nødvendig en avløpsvifte for å fullføre avgivelsen av de nå rensede avgasser.

2. Gaesrenser ifølge krav 1, omfattende en magnetfeltanordning brukt i forbindelse med sprøytetårnene for å funksjonere som hjelp ved styringen av strøamingsbanene for de oppladede rensevsskedråper og/eller -bobler, slik at disse holdes bort fra de innvendige overflater av sprøytetårnet og derved holder dem 1 sine til- trekningsbaner for å innfange motsatt ledede forurensende aerosolpartikler fra gass-strømmen.

3. Gassrenserifølge krav 2, ved hvilken magnetfettanordningen er arrangert som separate enheter som reguleres Individuelt.

4. Gassrenser Ifølge krav 3, ved hvilken et flertall enheter av magnetfeltanordningen er arrangert rundt omkretsen av sprøyte- ■ tårnet.■

5. Gaasrenser ifølge krav 3, ved hvilken et flertall enheter av magnetfeltanordningen er arrangert aksielt omkring sprøyte-tårnet.'

6. Oppladnlngsanordning for forurensningspartikler av aerosol-typen, til bruk i en elektrostatisk våtvasker og utfellingsanordning, omfattende en elektrisk lederraame sammensatt av flere corona-utladningeelektroder i avstand fra hverandre og innrettet tii å motta elektrisk energi fra en høyspenningsstrømforyning, en enhet av jordplater i avstand fra hverandre og Innrettet til å danne ikke-utladnlngselektroder i avstand fra corona-utladningselektrodene og forbundet med hverandre for å danne en felles jord, en omgivende kanalkonstruksjon for å føre strømmen av avgasser forbi corona-utladnlngselektrodene i en retning vinkel-rett på deres lengdeakser, og en fordelingskanal for tørr, ren luft for å føre denne omkring den elektriske lederramme der hvor denne er innrettet til å forbindes med en høyspennlngsstrømfor-syning, for deretter å spyle bort avgasser fra dette område ved den omgivende kanalkonstruksjon.

7. Oppladnlngsanordning for rensevsskedråper, til bruk i en elektrostatisk våtvasker og utfellingsanordning, omfattende et hus innrettet til å motta ikke-ledende Isolatorer som på sin side opptar rensevæske-foreyningsrør, sprøytedyser, kanaler for tørr, ren luft og Isolerte kabler for høyspenning, ikke-ledende isolatorer anordnet med innbyrdes avstand ved toppen av det nevnte hus , rensevsskeforsynlngsrør som strekker seg fra en ranse-vannkilde ned gjennom de ikke-ledende isolatorer, isolerte kabler for høyspenning som strekker seg fra en høyspenningskilde og ned nesten gjennom rensevsskeforsyningsrørene, sprøytedyser plassert ved endene av rensevsskeforsyningsrøret, plassert innenfor de ikke-ledende isolatorer og likeledes plassert ved de avdekkede ender av høyspennhgskabelen, og kanaler for tørr, ren luft ført fra en kilde for slik tørr, ren luft til det øvre, indre parti av de Ikke-ledende. isolatorer for å tilføre tørr-? ren luft for spyling av det indre av de ikke-ledende isolatorer,'slik at dysene og høyspenningskabolon beskyttes mot avsetninger å<5?rforurensninger, så sor. saltkomposisjoner.

80 Anordning ifølge krav 7, ved hvilken' rensevaékéforsynings-rørono er laget av ikke-ledende materialer. 9o Oppladnlngsanordning f or ronsevæskedråper, t>ll1Lbruk i en elektrostatisk våtvasker og utfellingsanordning, omfattende et hus raci" støtter for en ledende induksjonsoppladningsplate som på sine- side, barer induksjonspppladningsplaten, elektrisko ledere ført fra en høyspenningsstrømforsyning til induksjonaoppladnings-platen,, ledende rør ses fører rensevesk© til sprøytedyser plassert ismenfor huset over åpninger i induksjonsoppladningoplaten, og kanaler for. tørr, ren luft;3 tøtter for øn ledende induksjons- ovipladningoplate anbrakt med ånnbyrdes avstand og festet til toppen av huset, og en induksjonsoppladningsplate festet til dissea støtter og forsynt med atskilte hull gjennom hvilke rense- vaskes^ruter blir rottet, elektriske ledere ført fra én høyspen-ningsstrømforayning og gjennon både huset og støttene for induk sjonsoppladningsplaten og forbundet iaed denne plate, kanaler for ■tørr, ren-luft, festet til" huset og anordnet ved de elektriske ledere for å dirigere tørr, ron luft rundt og forbi disse ledere for å's<p> yl e" bort mulig tilbakevendende fuktighet og/eller gasser fra disse ledere, ledende rør som fører rensevaske til sprøyte-dyser plassort innonf or huset og over åpningene i induksjonsopp- ■' la&ningsplaten, .og sprøytedyser ved endepartione av de ledende rør, hvilke' dyser er Innrettet til å sende rensevoskespruter gjennon åpningene i induksjonsoppladningsplaten.

10= Oppladnlngsanordning for ronsevsskedråper, til bruk i ■•"on- 'elektro statisk^våtvasker og utfellingsanordning, omfattende' •et hus' søm"yg^|^|øtte'r 'for,en corona-loniserin <g> s-o <pp> ladnln <g> a-anordning.som pa. sin side baror en sirkulert anordnet eoroaa-trfid, elektriske ledere ført fra en høyspenningsstrømforsyning \ til den sirkulsrø eoronatråd, ledende rør som fører rensevc2Bke til sprøytedyser plassert innenfor huset over åpninger i den sirkulert anordnode eorona-trfid og kanaler for tørrir ren luft, støtter for en ionloarings-oppladningaanordning plassert ned innbyrdes avstand og festet til toppen av huset, og en sirkulart anordnet coroha-tråd festet til disse støtter og innrettet til å danne atskilte passasjer gjennoa hvilke renoevaskeapruter blir rettet/elektriske ludere fra en høyspenningstrømf orsyning ført gjennom både huset og støttene for ioniseringsoppladningeanord- ningencog forbundet med denne anordningen;, kanaler for tørr, ren luft festet til huset og anordnet ved de elektriske ledere for å rette tørr, ren luft rundt og forbi de elektriske forbindelser for spyling og fjernelse av fuktighet og/eller gasser fra de elektriske forbindelser, ledende rør som fører rensevaske til sprøytedjpser plassert innenfor huset over åpningene i corona-traden, og sprøytedyser ved endepartiene av de ledende rør og innrettet til å sende rensevæskespruter gjennom åpningene i den sirkulært anordnede corona-tråd.

11. For bruk i en elektrostatisk våtvasker og utfellings ^ anordning, en sentral gruppe av sprøytedyser for innføring av rensevsskedråper i de sentrale partier av sprøytetårnet.' 12. Sprøytetårn for bruk i en elektrostatisk våtvasker og utfellingsanordning, omfattende et kammer med et omgivende volum og et kasamer med indre volum som har atskilte, gjennomgående ianløp, hvorved forurensende gasser blir mottatt i det nevnte kammer med omgivende volum og fordelt radielt inn i det nevnte kammer med. indre volum gjennom atskilte innløp til det indre

13. Sprøytetårn av motstrøxastypen tii bruk i en elektrostatisk våtvasker og utfellingsanordning, omfattende et innløp ved et lavt nivå for å motta forurensede gasser og et utløp på et høyere nivå for å avgi gasser som er vasket, og med en sprøytedyse-anordning for rensevaske plassert på et høyere nivå og et avløp for ronoevsskor på ot lavere nivå.

14.A nordning for bobledannolse av rensevæske til bruk i en elektrostatisk våtvasker og utfellingsanordning, omfattende en perforert plate sou strekker seg gjennom tverrsnittet av© t sprøytetårn i en slik våtvasker, en direkte-opplader for å til-føre elektrisk effekt til den perforerte, siktlignende plate, et rensevæsketilførselssystem som opprettholder en konstant dybde av rensevaske i kon talet mod og over den perforerte plate, og et g-asstrykksystem for å føre den forurensede aerosolgass opp gjennom cen perforerte, oppladede plate, slik at gassene, når de trér gjennom perforeringene, danner bobler av rensevæske som er motsatt oppladet i forhold til aorosolpartiklene, slik at disse innfanges båd© innvendig og utvendig. lb. Anordning ifø lgt krav 14, anvendt i forbindelse med foran-stående sprøytedyser som fordeler dråper av rensevaske, hvorved både -dråper og bobler av rc&^ vaske utfører vaskingen ved å innfange aørosolpartikloae, idet dråpene ofte selv blir ført inn i det indre av boblene..

16. Elektrostatisk våtvasker xaed strømningssystexa for forurenset gasa,.; orafattende en oppladnlngsanordning for oppladning av aerosoipartlklene i den forurensede gass raed en polaritet,' ct runsevciSkosprøyteoysteiu, en ©pyladningsanordning .for å opplade eeaoey^akedråpene raed samte polaritet, et etterfølgende'' rensevaske-boblesystea, en oppladnlngsanordning for å opplade rensevaske-fo&bleirie aied en polaritet' iaotsatt- av polariteten av aerosoipartlklene og\ roasev£ 2skodråpene,. hvorved dot blir effektivt frerabrakt iaaage aroå. vaakeifcoduler i sprøytetårnet etter at boblene forlatar" reiisevcskeboblesystexaet.' ..'