DE1421337A1

DE1421337A1 - Device for humidifying hot, dusty gases, in particular exhaust gases from cement rotary furnaces

Info

Publication number: DE1421337A1
Application number: DE19621421337
Authority: DE
Inventors: Deussner Dipl-Ing Dr Herbert
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1962-10-26
Filing date: 1962-10-26
Publication date: 1968-10-10
Also published as: DE1421337B2

Description

Vorrichtung zum Befeuchten von heißen,staubhaltigen Gasen, insbesondere von Abgasen aus Zementdrehöfen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Befeuchten von heißen, staubhaltigen Gasen, insbesondere von Abgasen aus Zementdrehöfen, die zur Entstaubung einem Trockenfilter zugeführt werden, durch Einbringen von Flüssigkeit in einen etwa senkrecht angeordneten Strömungskanal, in dem die Gase von unten nach oben seführt werden.Device for humidifying hot, dusty gases, in particular of exhaust gases from cement rotary kilns The invention relates to a device for Humidification of hot, dusty gases, especially exhaust gases from cement rotary kilns, which are fed to a dry filter for dedusting by introducing liquid in an approximately vertically arranged flow channel in which the gases move from the bottom to above.

Das Befeuchten von heißen Gasen, insbesondere von Abgasen aus Zementdrehöfen, die zur Entstaubung einem Elektrofilter durch Rohre zugeführt werden, ist insofern mit erheblichen Schwierig-Keiten verbunden, da die in den Gasstrom eingebrachte Flüssigkeit auch bei intensiver Zerst@.ubung nicht sofort verdampft, sondern sich an den Rohrwandungen und im nachgeschalteten Trockenfilter mit Staub niederschl.gt und dadurch zu erheblichen Verkrustungen und schlie311ch zu Verstopfungen des Filters führt. Die Folge davon sind wiederholte Betriebsstörungen, deren Beseitigung mit erheblichem Kovten- und Arbeitsaufwanr3 verbunden ist.The humidification of hot gases, especially exhaust gases from rotary cement kilns, which are fed to an electrostatic precipitator through pipes for dedusting is insofar associated with considerable difficulties, since those introduced into the gas flow Even with intensive nebulization, the liquid does not evaporate immediately, but instead Dust is deposited on the pipe walls and in the downstream dry filter and thereby to considerable incrustations and finally to blockages of the filter leads. The consequence of this are repeated operational disruptions, their elimination with considerable expenditure of money and work is associated with it.

Es sind Einrichtungen bekannt, bei denen die Gase durch große Behü.lter geleitet werden, in denen mittels Düsen Wasser in den@Gasstrom eingesprüht wird, um den im Gasstrom enthaltenen Staub-: niederzuschlagen. Das mit Staub beladene Wasser. schlägt sich hierbei an der Behälterwandung nieder und wird nach unten aus dem Behälter abgeführt. Um die in Wasser angereicherten Festst@offe auszuscheiden, muß dieses schlammhaltige Wasser in einer Klär- und Filteranlage einer Nachbehandlung unterzogen werden. die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, die ein Befeuchten von heißen Gasen in einem zum Filter führenden, vertikalen Strömungskanal ermöglicht, ohne daß es zu unerwünschten Ausscheidungen und Niederschlägen mit von Staub beladenen Flüssigkeitsteilchen im Kanal oder im Filter kommt. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Strömungskanal in seinem unteren Bereich sich nach oben hin erweiternd ausgebildet ist, wobei dieser Bereich des Kanals in Abhängigkeit der Gasmenge so bemessen ist, daß die Gase im Strömungskanal zuerst eine Geschwindigkeit aufweisen, die größer ist, danach eine Geschwindigkeit, die gleich groß oder geringer ist als die Sinkgeschwindigkeit.der größten Flüssigkeitsteilchen.. Durch diese Ausbildung des Strömungskanals werden im unteren Bereich des Kanals so.hohe Gasgeschwindigkeiten erreicht, daß mit Sicherheit alle,' und zwar auch die größten in den Gasstrom eingebrachten Flüssigkeitsteilchen nach obenhin mitgerissen werden. Die-Flüssigkeit gelangt dabei in einen Bereich, in dem die Gasgeschwindigkeit geringer ist als die Sinkgeschwindigkeit der größten Wasserteilchen,.so daß diese in diesem Bereich-entgegen dem Gasstrom nach unten absinken.' Dabei gelangen sie jedoch wieder in den Bereich der erhöhten Gasgeschwindigkeit, wo sie in Schwebe-' gehalteh und dabei restlos Ein Aus-, scheldeh und i33ederschlagen@ von. mit Staub ,beladenen Flüssig- keitstelchen--im.-Strömungskänäl-oder im-nächgeschalteten Trocken- filter-wird-- dadurch völlig vermieden. In -weterer-Aizsgebtaltuhg@der Erfindung ist im ühteren, sich nach obenhin erweiternden Teil des Kanals parallel mit gerin- gem Abstand zu deesen Wandung eine zweite Wandung vorgesehen.--- Hierdurch wird zwischen den beiden:Wänden-ein Strömungskanal gebildet, durch den die heißen Gase hindurchströmen und-dabei- die Behälterwände-derart stark erhitzen, daß sich an den Behäl- terwänden weder Ablagerungen noch xnsätze-bilden -können: Um auch den erweitertexi Teil des -BehLlters ' vor Ablagerungen von Staub zu bewahren,-ist gemäß-einer weiteren-Aüsgestaltüng der - Erfindung auch der erweiterte Teil des Kanals doppelwandig aus- gebildet. .- In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist die-Innenwan- dung des Kanals mit Öffnungen versehen. Durch diese Öffnungen können-die heißen Gase nach Erhitzung der Behälterwandung in das Innere des Behälters gelangen und darin zur Verdampfung der Flüssigkeit beitragen.- Die Erfindung ist in den Zeichnungen in mehreren Ausfü:hrungs- bei,s.,ielen dargestellt: Weitere: Einzelheiten :der Erfindung sind den'-Zeichnüngen und der-,nachfolgenden Beschreibung-zu-entnehmen. Es zeigen: Fig. 1 einen Axzalschnitt durch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in@schematischer Darstellung, Fig. 2 einen Axialschnitt durch eine andere Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 1 , Fig. 3 einen Axialschnitt durch eine dritte Ausführungsform der Vorrichtung und Fig. 4 einen Axialschnitt durch eine vierte Ausführungsform der erfindungegemäßen Vorrichtung..Devices are known in which the gases are passed through large containers in which water is sprayed into the gas stream by means of nozzles in order to knock down the dust contained in the gas stream. The water laden with dust. This precipitates on the container wall and is discharged downward out of the container. In order to separate the solids enriched in water, this sludge-containing water must be subjected to an after-treatment in a clarification and filter system. The object of the invention is to create a device which enables hot gases to be humidified in a vertical flow channel leading to the filter without undesired excretions and deposits with dust-laden liquid particles in the channel or in the filter. This object is achieved in that the lower area of the flow channel is designed to widen upwards, this area of the channel being dimensioned as a function of the amount of gas so that the gases in the flow channel first have a velocity that is greater, then one Velocity that is equal to or less than the sinking velocity of the largest liquid particles. This design of the flow channel means that gas velocities are so high in the lower area of the channel that all, including the largest liquid particles introduced into the gas flow be carried away upwards. The liquid arrives in an area in which the gas speed is lower than the sinking speed of the largest water particles, so that in this area they sink downward against the gas flow. In doing so, however, they get back into the area of increased gas velocity, where they move into Suspended and completely An exit, scheldeh and i33ederschlagen @ by. with dust, loaded liquid keitstelchen - im.-Strömkänäl- or im-next-connected drying- filter-is completely avoided. In -weterer-Aizsgebtaltuhg @ the invention is in the lower, itself upwardly widening part of the canal parallel with small A second wall is provided according to the distance to this wall. This creates a flow channel between the two: walls formed through which the hot gases flow and-thereby- heat the container walls so much that The walls cannot form deposits or deposits -can: In order to also cover the extended part of the container from deposits of To preserve dust, according to a further configuration of the Invention, the extended part of the channel is double-walled. educated. .- In an advantageous development of the invention, the inner wall opening of the channel. Through these openings can-the hot gases after heating the container wall in get to the inside of the container and in it for evaporation of the Contribute fluid. The invention is shown in the drawings in several embodiments: at, s., ielen: Additional: Details: of the invention are the 'drawings and the following description. Show it: 1 shows an axial section through a device according to the invention in a schematic representation, FIG. 2 shows an axial section through another embodiment of the invention according to FIG. 1, FIG. 3 shows an axial section through a third embodiment of the device and FIG. 4 shows an axial section through a fourth embodiment of the inventive device ..

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 weist einen Behälter 1 auf, der an seinem unteren und oberen Ende je einen konusförmigen, verjüngten Teil 1', 1" besitzt, während der Zwischenteil eine zylindrische Form aufweist. Am unteren Teil 1' ist ein Gebläse 2 angebracht, welches die Gase durch den Behälter ann@,hernd senkrecht von unten nach oben hindurchdrückt. Die heißen trockenen Gase treten an der engsten Stelle 3 des Behälters an seinem unteren Ende mit großer Geschwindigkeit ein. Die Gasgeschwindigkeit wird im zylindrischen Teil des Behälters 1 soweit reduziert, dal3 sie nur ein wenig größer ist als die Zinkgeschwindigkeit der feinen Wassertröpfchen, die mittels einer Zerstäuberdüse 4 von unten in den Behälter eingedüst werden. Die Düse 4 ist unmittelbar oberhalb der Gaseintrittsstelle 3 im BehcUter angebracht, so daß eine intensive Vermischung der Wassertröpfchen mit den einströmenden Gasen erfolgt. Die Gase strömen etwa senkrecht ein und werden auch in dieser itichtung weitergeführt. Sie erhalten zuerst .eine Geschwindigkeit, die - in Strömungsrichtung gesehen -zuerst größer, dann gleich groß und schließlich geringer ist als die Sinkgeschwindigkeit größerer Wassertropfen. Die befeuchteten Gase gelangen in das obere verjüngte Znde 1" der Vorrichtung und ziehen mit erhöhter Geschwindigkeit durch eine Gasabzugsöffnung 5. und ein Äustragsrohr 6 ab. .The embodiment of FIG. 1 has a container 1, which at its lower and upper end each a conical, tapered part 1 ', 1 " has, while the intermediate part has a cylindrical shape. On the lower part 1 'a fan 2 is attached, which the gases through the container approximately pushes through vertically from bottom to top. The hot dry gases come into play the narrowest point 3 of the container at its lower end with great speed a. The gas velocity is reduced in the cylindrical part of the container 1 to the extent that because it is only a little higher than the zinc speed of the fine water droplets, which are injected into the container from below by means of an atomizer nozzle 4. the Nozzle 4 is attached directly above the gas inlet point 3 in the container, so that an intensive mixing of the water droplets with the incoming gases he follows. The gases flow in approximately vertically and are also in this direction continued. First you get a speed that is - in the direction of flow seen - first larger, then equal and finally smaller than the Sink speed of larger water droplets. The humidified gases get into the upper tapered ignition 1 "of the device and pull at increased speed through a gas outlet opening 5 and a discharge pipe 6. .

Falls sich bei der Zerstäubung des Wassers einzelne größere Wassertropfen gebildet haben, können diese infolge ihrer größeren Sinkgeschwindigkeit zwar entgegen dem Gasstrom absinken;. sie gelangen dabei aber in den Bereich des 'unteren, zweckmäßig konisch ausgebildeten Gehäuseteils 1' und schließlich an einen Punkt derart hoher Gasgeschwindigkeit in diesem Teil,der Vorrichtung, daß sie dort in der Schwebe gehalten werden und restlos verdampfen. Um im Zusammenhang mit dem vorstehend geschilderten Vorgang Ablagerungen'an dem unteren verjüngten Gehäuseteil 1' zu vermeiden, ist mit Abstand von dessen Wandung eine zweite Wandung in Form eines dünnwandigen Blechkonus 7 vorgesehen, dessen untere Öffnung an der engsten Stelle 3 des konischen Gehäuseteils 1' liegt, an der ein zwischen Gebläse 2 und Gaseintrittsöffnung angeordnetes Verbindungsrohr 8 mündet.If larger water droplets appear when the water is atomized have formed, this can be countered by their greater rate of descent the gas flow sink ;. but they get into the area of the 'lower', expediently conical housing part 1 'and finally to a point as high Gas velocity in that part, the device that kept it there in suspension and evaporate completely. To in connection with the above Procedure to avoid deposits on the lower tapered housing part 1 ' at a distance from its wall, a second wall in the form of a thin-walled sheet metal cone 7 is provided, the lower opening of which at the narrowest point 3 of the conical housing part 1 ', on which a connecting pipe arranged between the fan 2 and the gas inlet opening 8 opens.

Hierdurch wird erreicht, daß zwischen den beiden Wandungen heiße Gase aufsteigen, die den innen liegenden Blechkörper 7 derart stark erhitzen, daß sich Ankrustüngen oder Ablagerungen am Gehäuseteil 1! nicht bilden können.This ensures that hot gases between the two walls rise, which heat the inner sheet metal body 7 so much that Encrustations or deposits on the housing part 1! can not form.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den Fig. 2 bis 4 dargestellt. Diese stimmen zum Teil mit der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung überein. Es wurden daher gleiche Teile mit Bezugszeichen versehen, deren Endziffern mit den Bezugszeichen entsprechender Teile in Fig. 1 übereinstimmen.Further embodiments of the invention are shown in FIGS. These partly agree with that shown in FIG. 1 contraption match. Identical parts have therefore been given reference numerals and their end digits correspond to the reference numerals of corresponding parts in FIG.

Bei dem Ausführungsbeispiel.nach Fig. 2 ist der im unteren Gehäuseteil 11' angebrachte innere Körper, z.B. ein Blechkonus 17, vorgesehen, der dem Konus 7 im Gehäuseteil 1' der Fig. 1 entspricht. Zum Unterschied.von diesem Körper besitzt der Blechkonus 17 Durchbrechungen oder Schlitze 19, die sich über seine ganze Fläche erstrecken. Hierdurch wird erreicht, daß die heißen Gasströme allseitig den Blechkonus 17 umspülen, so d.aß eine noch intensivere Beheizung dieses Einsatzteils erfolgt. Hierdurch ist die Erwärmung des Gehäuseteils 11' des Behälters 11 verstärkt möglich, so daß Ankrustungen und Ablagerungen an den Gehäusewandungen vermieden werden.In the exemplary embodiment according to FIG. 2, the inner body attached in the lower housing part 11 ', for example a sheet metal cone 17, is provided which corresponds to the cone 7 in the housing part 1' of FIG. In contrast to this body, the sheet metal cone 17 has perforations or slots 19 which extend over its entire surface. This ensures that the hot gas streams wash around the sheet metal cone 17 on all sides, so that this insert part is heated even more intensively. As a result, the heating of the housing part 11 'of the container 11 is possible to a greater extent, so that encrustations and deposits on the housing walls are avoided.

Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung. Der untere und mittlere Teil des Behälters 21 ist hierbei mit einer Innenwandung 20, 20' ausgerüstet, so daß zwischen der Wandung des äußeren Behälters 21, 21' und der des inneren Behälters 20, 20' ein Kanalraum entsteht, durch den heiße Teilgasmengen intensiv hindurchströmen und die 'Hände der Vorrichtung erhitzen. Ablagerungen und Ankrustungen von Staub an den Wänden werden hierdurch mit Sicherheit vermieden.FIG. 3 shows a third embodiment of a device according to FIG Invention. The lower and middle part of the container 21 is here with an inner wall 20, 20 'equipped so that between the wall of the outer container 21, 21' and the inner container 20, 20 'creates a channel space through which the hot partial gas quantities flow through it intensely and heat the hands of the device. Debris and In this way, the build-up of dust on the walls is definitely avoided.

Die Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung. Hierbei ist der Behälter 31, 31' mit einer inneren Wandung 30, 30' ausgestattet, die Schlitze oder andere Durchbrechungen 39 geeigneter Art aufweist. Durch diese Schlitze treten die vom Gebläse 32 gepreßten Abgase als Teilstrom hindurch und erhitzen die Außen- bzw. Innenwandung dieser Körper so stark, daß an keiner Stelle ihrer Wandung sich Anbackungen oder Ankrustungen von Staub absetzen höhnen.4 shows a further embodiment of the device according to the invention. Here, the container 31, 31 'is equipped with an inner wall 30, 30' which has slots or other openings 39 of a suitable type. The exhaust gases pressed by the fan 32 pass through these slots as a partial flow and heat the outer and inner walls of these bodies so much that no caking or incrustations of dust are sneered at any point on their walls.

Claims

Claims 1. Device for humidifying hot, dusty Gases, in particular exhaust gases from rotary cement kilns, which are used for dedusting a dry filter are supplied by introducing liquid into an approximately vertically arranged Flow channel in which the gases are guided from bottom to top, characterized in that that the flow channel (1, 11, 21, 31) in its lower region is upward is designed to widen, this area of the channel as a function the amount of gas is such that the gases in the flow channel first have a speed that is greater, then a speed that is the same or less is than the rate of descent of the largest liquid particles.

2. Device according to claim 1, characterized in that in the lower part they widen upwards Part (1 ', 11', 21 ', 31') of the channel parallel with a small distance from its wall a second wall (7, 19, 20 ', 30') is provided.

3. Device according to ünspruch 1, characterized in that the widened part of the channel (21,31) is double-walled is trained.

4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that the inner wall (17, 30, 30 ' ) of the channel with openings (19, 39) is provided:.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a device (4, 14, 24, .34) for heating the wall of the Channel is provided.