SE462421B - Anordning vid vaatelektrofilter - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 40 462 421 dylika höglegerade stål uttsätts för korrosion, och i många fall för en oacceptabel korrosion, när den mättade gasens temperatur börjar överstiga exempelvis 40 - 60° C.

För att för stål förbättra den korrosiva miljön är det särskilt lämpligt att anordna en integrerad kondenserande kylaranordning vid själva våtelektrofiltrets avskiljarenhet.

Dessutom innebär en separat anordning för kylning av rökgasen innan gasen inkommer i våtelektrofiltrets avskiljarenhet en väsentligt dyrare lösning ur ekonomisk synpunkt.

Dessvärre brottas man även med stora korrosionsproblem i samband med våtelektrofilter med integrerade kondenserande kylaranordningar eftersom innerytan på, de emissionselektroderna omgivande, utfällningselektroderna i form av exempelvis rörtuber får på grund av ojämn kylning i varierande omfattning upptaga den vätska som utkondenseras från den fuktbemängda gas som skall renas i den elektrostatiska stoftavskiljaranläggningen. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en utomordentligt enkel och attraktiv anordning för åstadkommande av jämn kylning i den integrerade kylaranordningen vid våtelektro- filter, vilken anordning möjliggör användning av höglegerat stål i särskilt korrosionsutsatta konstruktionselement eftersom korrosionshastigheten reduceras, och/eller vilken anordning även möjliggör användning av billigare, mindre kvalificerade stål, dvs. stål med lägre legeringshalter. Detta ändamål uppnås genom att anordningen uppvisar de i patentkraven angivna kännetecknen.

En stor fördel med den uppfinningsenliga anordningen är således av ekonomisk karaktär eftersom den möjliggör ökad teknisk livslängd på våtelektrofilteranordningen vid ett visst givet legerat stål i exempelvis de emissionselektroderna omgivande utfällningselektroderna i form av t. ex. rörtuber, men man kan också tillgodogöra sig en ekonomisk fördel genom att man tack vare den uppfinningsenliga anordningen kan välja ett mera låglegerat stål i utfällningselektroderna och ändå uppnå en mycket god korrosionsbeständighet och teknisk livslängd hos utfällningselektroderna. Man kan också tack vare den uppfinnings- enliga anordningen klara rening av mycket besvärliga rökgaser som annars inte ens skulle ha varit möjliga att behandla i en utâlkonutrukticn, utan man hade varit tvingad att använda sig av exempelvis bly- eller plastkonstruktioner med åtföljande nackdelar. 10 15 20 25 30 35 40 3 462 421 Utföringsexempel på uppfinningen kommer i det följande att närmare beskrivas med hänvisning till bifogade ritningar, pà vilka fig. 1 i en delvis genomskinlig perspektivvy visar en elektrostatisk stoftavskiljare för rening av fuktiga gaser, dvs. en s.k. vátelektrofilteranordning, med en integrerad kondense- rande kylaranordning, fig. 2 visar schematiskt ett längdsnitt genom en vàtelektrofilteranordning som är försedd med den uppfinningsenliga anordningen, fig. 3 visar anordningen enligt fig. 2 i ett snitt längs linjen III-III, fig. 4 visar anordningen enligt fig. 2 i ett snitt längs linjen IV-IV, och fig. 5 visar en detaljförstoring av avsnittet V hos fig. 2.

I fig. 1 visas en elektrostatisk stoftavskiljare i form av en vàtelektrofilteranordning med en integrerad kondenserande kylaranordning. Den visade vátelektrofilteranordningen 1 innefattar bland annat en högspänningskälla 2 och isolatorer 3, vilka isolatorer via ett ramverk uppbär ett antal emissionselekt- roder 4. Runt varje emissionselektrod 4 är en utfällningselektrod 5, lämpligen i form av en rörtub, anordnad. Spänningskällan 2 är inrättad att åstadkomma potentialskillnad mellan emissons- elektroderna 4 och de omgivande utfällningselektroderna 5 så att ett elektriskt fält förekommer i ett omràde 6 mellan nämnda elektroder, genom vilket område 6 den fuktstoftbemängda gasen genomströmmar, varvid stoft- och fuktpartiklarna påverkas att i första hand avskilja sig pà utfällningslelektrodernas 5 inneryta, dvs. rörtubernas inneryta, så att gasen när den utströmmar från stoftavskiljaren väsentligen har renats från fukt- och stoftpar- tiklar. I vàtelektrofilteranordningen 1 inströmmande fukt- och stoftbemängd gas symboliseras med pilen 8 och den renade gasen som utströmmar frán anordningen 1 symboliseras med pilen 9.

Såsom tidigare nämnts strömmar således den fukt- och stoftbemängda ràgasen upp genom rörtuberna 5, varvid den mellan utfällningselektroden 5 och emissionselektroden 4 àstadkomna potentialskillnaden i form av företrädesvis en likspänning medför att glimning och koronabildning inträffar, vilket medför förekomst av maximal avskiljningskraft pà de enskilda fukt- och stoftpartiklarna i gasen och därigenom största möjliga renings- grad hos gasen, varvid fukt- och stoftpartiklarna i huvudsak hamna: på rörtubernas 5 inneryta och avrinner i riktning nedåt och lämnar vàtelektrofilteranordningen 1 vid pilen 10.

I fig. 2 har i tillämpliga fall använts samma hänvisnings- 10 15 20 25 30 35 40 462 421 siffror som i fig. l.

Enligt föreliggande uppfinning innefattar vàtelektrofil- teranordningens l avskiljarenhet 20 en kondenserande kylaranord- ning 21 som uppvisar ett inlopp 22 för kylmediet 23, vilket företrädesvis utgöres av kylvätska exempelvis i form av kylvat- ten. Vidare uppvisar kylaranordningen 21 ett utlopp 24 för kylmediet. Kylaranordningen 21 är exteriört begränsad av mantelplátar 25, en bottenplåt 26 och en topplåt 27. Botten- plåten 26 och toppláten 27 uppvisar hål för rörtuberna 5 varjämte en mot medieläckage säker förbindning, exempelvis genom svets- ning, är anordnad mellan rören 5 och plåtarna 26 och 27. Således utfylles det utrymme som förekommer mellan rörtubernas 5 ytteryta och kylarens ytterhölje i form av mantelplåtarna 25, bottenpláten 26 och topplåten 27 med det cirkulerande kylmediet 23 såsom är antytt i fig. 2-4.

Av hàllfasthetsskäl kan det vara lämpligt att anordna dragstänger 30 mellan mantelplåtarna 25.

Den uppfinningsenliga avskiljarenheten 20 innefattar således utfällningselektroderna 5, de centralt i dessa belägna emissionselektroderna 4 samt den kondenserande kylaranordningen Zl.

På grund av att bland annat syra- och joninnehållande aerosoler i rökgaserna avsättes inuti rörtuberna 5, tvingas man oftast välja ett dyrbart höglegrat stål eller ett ännu mer korrosionsresistent material till nämnda rörtuber, vilket medför att kostnaden för våtelektrofilteranordningen 1 blir relativt hög. Genom att åstadkomma den utvändiga kylningen av rörtuberna 5 sänker man således temperaturen hos dessa och åstadkommer en ökad kondensering på rörtubernas inneryta. Detta medför att korro- sionshastigheten hos rörtuberna 5 till följd av den på rörtuber- nas inneryta uppträdande korrosionsbefrämjande kondensatbelägg- ningens koncentration kan minskas. I syfte att åstadkomma en jämngod kylning av samtliga rörtuber 5 har enligt uppfinningen speciella arra gemang vidtagits. Denna uppfinningsenliga anordning möjliggör en jämn kylning av samtliga elektrodinneslu- tande rörtuber 5 i avskiljarenheten 20 och detta åstadkommes genom att man anordnar medel i form av exempelvis ett antal tordolninguror 50 och 60 i såväl avskiljarenhetens 20 övre som nedre ändparti.

Antalet fördelningsrör 50 och 60 är naturligtvis beroende av 10 15 20 25 30 35 40 462 421 antalet utfällningselektroder 5 och i det visade utföringsexemp- let enligt fig. 2-5 förekommer tre fördelningsrör i såväl avskiljarenhetens övre som nedre ändparti.

Tilloppsfördelningsrören 50 är såsom framgår av fig. 4 anordnade i avskiljarenhetens 20 nedre ändparti och lämpligen så parallellkopplade att genom inloppet 22 inkommande kylmedium via en distributionskanal 51 blir parallellt fördelat till samtliga tilloppsfördelningsrör 50. Tilloppsfördelningsrören 50 är förslutna i sina fria ände 52 och de uppvisar på sin översida utefter sin längd ett antal utloppshål 53 för kylmediet.

I fig. 3 visas utloppsfördelningsrören 60, vilka i sin fria ände 62 är förslutna och vilka på sin undersida uppvisar ett antal inloppshál 63, vilka hål är fördelade utefter utloppsför- delningsrörens längd. Utloppsfördelningsrören 60 kommunicerar med en kanal 61 som i sin tur kommunicerar med kylmedieutloppet 24.

Inloppet 22 och utloppet 24 kommunicerar naturligtvis med en yttre kylkrets på sådant sätt att från utfällningselektroderna 5 upptagen värmeenergi tillvaratages och användes på något ändamålsenligt sätt.

I fig. 5 visas i större skala att fördelningsrören 60 är förslutna i sin ena ände 62. Detta gäller självfallet både tilloppsfördelningsrören 50 och utloppsfördelningsrören 60.

De uppfinningsenliga fördelningsrören 50 och 60 kan naturligtvis varieras i antal och öppningarnas 53 och 63 dimension kan naturligtvis varieras utefter rörens längd för att åstadkomma kompensering av det tryckfall som uppstår i rören och så att man därigenom får ett jämnt vätskeutsläpp resp. vätske- insläpp utefter rörens hela längd. Rörens 50 och 60 förslutna ändar 52 resp. 62 kan av stabilitetsskäl vara fixerade relativt sin omgivning.

Det är särskilt fördelaktigt att anordna vätskeinloppet 22 i avskiljarenhetens 20 nedre parti och vätskeutloppet 24 i avskiljarenehtens övre parti genom att man därmed samarbetar med den termiska medierörelsen. Emellertid kan man dock naturligtvis inom ramen för uppfinningen låta inloppet 22 och utloppet 24 skifta plats.

Dot lkall innan att öppningarna 53 och 63 hos fördelnings- rören 50 och 60 kan vara riktade åt flera olika håll för att därigenom åstadkomma optimal distribution av kylmediet i 10 15 20 25 30 35 40 462 421 kylaranordningen 21.

Den enligt uppfinningen jämnare kylmediedistributionen kommer naturligtvis även som en sekundäreffekt att ge ett förbättrat energiutbyte.

Medelst den uppfinningsenliga anordningen åstadkommes således en synnerligen effektiv och jämn kylning av samtliga utfällningselektroder 5, vilket enligt tidigare resonemang resulterar i väsentligt lägre korrosionshastighet hos utfäll- ningselektroderna till följd av den kondensering som sker på utfällningselektrodernas inneryta. Därmed föreligger möjlighet till ökning av våtelektrofilteranordningens livslängd och/eller möjlighet att välja ett ekonomiskt billigare stål med lägre legeringshalter till utfällningselektroderna än vad som tidigare varit möjligt.

Kylaranordningens 21 exteriöra mantelplåtar 25 kan exempel- vis utgöras av plåtar av olegerat stål.

För att ytterligare belysa fördelarna med uppfinningen kan nämnas följande icke begränsande exempel: Aerosoldropparna som bildats exempelvis i ett föregående tvättorn och kommer in i det efterkommande våtelektrofiltret har ofta mycket höga koncetrationer av exempelvis HZSO4.

Däremot är mängden vätska/HZSO4 som finns i aerosolen liten.

Låt oss anta att den kan uppgå till 1 g/Nm3.

Antag att ett våtelektrofilter behandlar ca 20 000 Nm3/h.

Det innebär att 20 000 x 0,001 = 20 kg vätska med säg 35% HZSO4 avsättes pà insidan av filtertubernas väggar per timme.

Vid kylning kondenserar vattenånga ut på kylytorna/filter- enheternas väggar. Normal mängd ligger mellan 500 - 1 500 l/h.

Antag att gasens mättnadstemperatur är 60°C och antag att vi kyler ut 1 000 l/h.

Då kommer svavelsyran (20 kg x 0,35 = 7,0 kg) att spädas ut med ytterligare l 000 1 vatten.

Den verkliga koncentrationen kommer således att sjunka från 35% till 7 kg à 1013 kg Kylningen/kondenseringen kommer att innebära att den nya driftpunkten för stålet i utfällningselektroderna förflyttas dels beroende ev stålets lägre temperatur och dels beroende av en radikalt förändrad syrakoncentration, varvid korrosionshastig- heten i stålet således minskar. ca 0,7% 462 421 Av ovanstående beskrivning torde inses att de enligt föreliggande uppfinning anordnade medlen för att åstadkomma en jämn och effektiv kylning av utfällningselektroderna medför mycket väsentliga fördelar, och nämnda medels konstruktiva 5 detaljutformning kan man med enkelhet anpassa till avskiljarenhe- tens uppbyggnad och man är således ej beroende av utfällnings- elektrodernas antal, form och utseende.

Uppfinningen är således inte begränsad till det visade och beskrivna, utan ändringar och modifikationer därav är tänkbara 10 inom ramen för efterföljande patentkrav.

Claims (3)

462 421 3 PÅTENTKRÅV

1. Anordning vid ett våtelektrofilter (1) för rening av fukt- och stoftbe- mängd gas, vilken våtelektrofilteranordning (1) innefattar en med dess avskiljar- enhet (20) integrerad kondenserande kylaranordning (21), varvid emissionselek- troder (4) är anordnade inuti ett antal utfällningselektroder (5) som sträcker sig genom kylaranordningen (21), varjämte gasen framströmmar inuti utfällnings- elektroderna (5), k ä n n e t e c k n a d av att fördelníngsrör (50, 60) är anordna- de i ett område mellan utfällningselektroderna (5) för att åstadkomma en jämn fördelning av kylmedium på utsidan av utfällningselektroderna, vilka är metallis- ka och på sin insida korrosionsutsatta.

2. Anordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att fördelningsrören (50, 60) uppvisar ett antal öppningar (53 resp 63) utefter sin längd.

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att fördelnings- rören (50, 60) är förslutna i sin ena ände (52 resp 62).