DE1571759B2 - Gaswaescher - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gaswäscher zur Reinigung von Gasen von Verunreinigungen, der ein zylindrisches Gehäuse mit im wesentlichen horizontaler Längsachse aufweist, unter dem ein Sumpf zur Aufnahme von Flüssigkeit und ausgewaschenen Verunreinigungen angeordnet ist, wobei das Gehäuse mit einem im wesentlichen senkrecht gegenüber der Gehäuseachse verlaufenden Tangentialgaseinlaß und ferner in Verlängerung der Gehäuseachse mit einem Auslaß ausgestattet und durch mit Durchtrittsöffnungen für das Gas versehenen Prallplatten, die sich in den Sumpf hinein erstrecken, in Kammern unterteilt ist, und wobei ferner Vorrichtungen zum Einführen einer Reinigungsflüssigkeit vorhanden sind.

Ein derartiger Gaswäscher ist beispielsweise aus der USA.-Patentschrift 3 054 244 bekannt. Dieser Gaswäscher weist drei Kammern auf, die durch zwei sich bis in den Sumpf hinein erstreckende Prallplatten voneinander getrennt sind. Da die Anordnung für das hindurchströmende, zu reinigende Gas einen hohen Widerstand aufweist, ist ein Gebläse erforderlich, das das angesaugte Gas aus der ersten Kammer über einen die beiden Prallplatten miteinander verbindenden Kanal in die dritte Kammer ansaugt und an den Auslaß weiterleitet. Die durch diese Anordnung hervorgerufenen Druckverluste sind insbesondere deshalb störend, weil hierbei die kinetische Energie des einströmenden Gases verlorengeht und sich Ablagerungen der mit den Gasen vereinigten Verschmutzungen an unerwünschten und schwer zu reinigenden Stellen des Gaswäschers ergeben. Aus der USA.-Patentschrift 2 608 267 ist ein weiterer Gaswäscher bekannt, der ebenfalls hohe Druckverluste aufweist. Auch bei dieser Anordnung ist daher ein Gebläse erforderlich.

Beiden genannten Gaswäschern ist gemeinsam, daß sie aufwendig aufgebaut sind und ein zusätzliches Gebläse benötigen, um die durch den Aufbau hervorgerufenen Druckverluste auszugleichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gaswäscher zu schaffen, der konstruktiv einfach aufgebaut ist und der äußerst geringe interne Druckverluste aufweist, so daß sich eine besonders gute Reinigungswirkung ergibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine das Gehäuse in zwei Kammern aufteilende ebene Prallplatte mit einer sich in einen unterhalb des Gehäuses befindlichen Flüssigkeitsauslaß erstreckenden Erweiterung vorgesehen ist, die den Flüssigkeitsauslaß in zwei getrennte Kammern unterteilt, die wiederum über einen Sumpf unterhalb des Endes der Prallplatte und in Abstand von dieser in Verbindung stehen, und daß eine Öffnung in der Prallplatte von im wesentlichen sichelförmiger Gestalt vorgesehen ist, die eine Verbindung zwischen den Gehäusekammern, angrenzend an die Gehäusewandung, jedoch entgegengesetzt zum Flüssigkeitsauslaß, herstellt.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn der untere Teil der zweiten Gehäusekammer benachbart zum Flüssigkeitsauslaß einen Spalt zum Ablauf der Flüssigkeit längs der Innenwandoberfläche dieser Kammer in Richtung des Sumpfes aufweist.

Zur Erzielung einer gleichmäßigen Durchmischung des Gases mit der Reinigungsflüssigkeit ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung zum Einführen der Reinigungsflüssigkeit aus einem zylindrischen Gehäuse mit einem axial angeordneten Überlaufwehr besteht und daß ein sich verengender Gaseinlaß dieses Wehr durchsetzt.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Gaswäschers ergibt sich eine Anordnung, die sehr einfach aufgebaut ist und bei der sich auf Grund der äußerst geringen internen Druckverluste eine besonders gute Reinigungswirkung ergibt, ohne daß eine zusätzliche Gebläseanordnung vorgesehen werden muß.

ίο Durch die Anordnung wird erreicht, daß die kinetische Energie des eintretenden zu reinigenden Gases nur wenig verringert wird, so daß der Gasstrom im Gehäuse zahlreiche Umläufe ausführen kann, bevor er gereinigt durch die Auslaßöffnung austritt.

Bei derartigen Gaswäschern ist es wichtig, daß die Ansammlung von Staubteilchen in den Zwischenschichten von nassen und trockenen Flächen verhindert wird. Durch die beschriebene Ausführung der Vorrichtung zum Einführen der Reinigungsflüssigkeit wird diese in den Gasstrom als kontinuierlicher Vorhang eingebracht, dessen kontinuierliche Bewegung durch die Schwerkraft unterstützt wird. Die Reinigungsflüssigkeit überzieht dabei die Innenoberfiächen des Gehäuses und sämtliche anderen Flächen, an denen eine Staubansammlung stattfinden kann, um schließlich in den Fußteil zu gelangen.

Eine derartige Vorrichtung zum Einführen der Reinigungsflüssigkeit ist beispielsweise aus der deutschen Auslegeschrift 1157 585 und der britischen Patentschrift 972 213 bekannt. Bei diesen Anordnungen trifft jedoch der Gasstrom auf die entlang einer konisch ausgebildeten Oberfläche herunterfließende Reinigungsflüssigkeit, so daß sich keine einwandfreie Vernebelung und Vermischung des Gasstromes mit der Reinigungsflüssigkeit ergibt.

Bei der beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einbringen der Reinigungsflüssigkeit ergibt sich jedoch durch die Anordnung des sich verengenden Gaseinlasses in einem axial angeordneten Überlaufwehr eine intensive Vermischung der Gasströmung mit der Reinigungsflüssigkeit, da in diesem Fall die Reinigungsflüssigkeit in den Gasstrom hineingezogen wird und dabei vernebelt und mit dem Gasstrom vermischt wird.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Vorderansicht des Gaswäschers der vorliegenden Erfindung,

Fi g. 2 eine Seitenansicht von der Linie 2-2 in F i g. 1 aus,

Fi g. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 in Fi g. 1, Fi g. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 in Fi g. 1, F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie 7-7 in F i g. 2.

In der Zeichnung, in der gleiche Ziffern gleiche Teile bezeichnen, ist F i g. 1 eine Vorderansicht eines horizontal angeordneten Zentrifugal-Gaswäschers, der im ganzen mit 10 bezeichnet ist.

Der Gaswäscher 10 umfaßt ein im ganzen zylindrisches Gehäuse 12, dessen Längsachse horizontal angeordnet ist. Das Gehäuse 12 hat eine Stirnwand 14 an dem einen Ende. Die Wand 14 kann, wenn gewünscht, mit einem Beobachtungsfenster 16 versehen werden. Das Gehäuse hat an seinem anderen Ende eine Wand 18, die in einem radial nach außen gerichteten Flansch 20 endet.

Das Gehäuse 12 ist mit einem Tangential-Einlaßteil 22 verschen, das der Wand 14 benachbart ist,

S. Fig. 1 und 2. Das obere Ende des Einlaßteils 22 endet in einem nach außen gerichteten Flansch 24. Eine nicht gezeigte, durch die Stellvorrichtung 34 betätigbare Verengungswand ist angrenzend an das obere Ende des Einlaßteils 22 angebracht. Die dadurch erreichte Verengung des Ansaugquerschnittes befindet sich so dicht wie möglich am tangentialen Einlaß in das Gehäuse 12. Es wird damit bezweckt, daß das strömende Mittel an der Verengung die größte Geschwindigkeit hat. Es hat sich für einen leistungsfähigen Betrieb als wünschenswert erwiesen, das strömende Mittel unmittelbar nach der Erreichung seiner höchsten Geschwindigkeit in das Gehäuse 12 einzuführen.

Eine im ganzen mit 36 bezeichnete Vorrichtung zur Einführung von Reinigungsflüssigkeit ist durch Schrauben 38 abnehmbar am Flansch 24 befestigt. Die Vorrichtung 36 enthält eine rechteckige Ummantelung 39, die ein rechteckiges Gehäuse 40 zwischen ihren Enden aufweist. Ein Teil der Ummantelung 39 erstreckt sich nach oben in das Gehäuse 40 hinein, um ein Überlaufwehr 42 zu bilden. Die Reinigungsflüssigkeit wird mit Hilfe der Leitung 44 in das Gehäuse 40 eingeführt. Ein sich verengender Gaseinlaß 46 ist innerhalb der Ummantelung 39 angebracht und dabei in einer geeigneten Weise gehaltert. Der Gaseinlaß 46 verjüngt sich zum Flansch 24 hin.

Der Raum zwischen dem Gaseinlaß 46 und der Innenfläche der Ummantelung 39 wird mit dem Bezugszeichen 47 bezeichnet. Eine Leitung 48, die den mit Partikeln beladenen Strom zuführt, ist mit einem Ende am oberen Ende der Ummantelung 39 durch Schrauben 50 befestigt.

Unter Bezugnahme auf die F i g. 1 und 3 ist zu bemerken, daß das Gehäuse 12 mit einem konischen Fußteil 52 versehen ist, der sich im wesentlichen über die ganze Länge des Gehäuses 12 erstreckt. Eine ebene Prallplatte 54 ist innerhalb des Gehäuses angrenzend an den Einlaßteil 22 und entsprechend dessen Weite vorgesehen. Das heißt, der Einlaßteil 22 hat eine Weite, die dem Abstand zwischen der Stirnwand 14 und der Prallplatte 54 entspricht. Die Prallplatte 54 hat eine Erweiterung 55, welche sich, wie es in den F i g. 1 und 3 deutlicher gezeigt ist, bis in den Fußteil 52 hinein erstreckt.

Die Prallplatte 54 hat eine bogenförmige Kante 56 (F i g. 3) und eine gerade Kante 58, welche in einem Abstand zur Innenseite des Gehäuses derart angeordnet sind, daß sie eine sichelförmige Öffnung 60 bilden. Die Öffnung 60 schafft eine Verbindung zwischen den auf entgegengesetzten Seiten der Prallplatte 54 liegenden Teilen des Innenraumes des Gehäuses 12.

Wie deutlicher in F i g. 4 gezeigt wird, ist das Gehäuse 12 zwischen der Prallplatte 54 und der Stirnwand 18 mit einer nach innen gebogenen Lippe 64 versehen, um einen Spalt 66 zu bilden. Der Spalt 66 schafft eine Verbindung vom Innenraum des Gehäuses 12, zwischen Prallplatte 54 und Stirnwand 18 einerseits und dem Fußteil 52 andererseits. Der Innenraum des Gehäuses 12 zwischen Prallplatte 54 und Stirnwand 14 ist in direkter Verbindung mit dem Fußteil 52. Folglich ist innerhalb des Gehäuses 12 zwischen Stirnwand 14 und Prallplatte 54 keine bogenförmige Wand, die den Punkten A-B auf dem Gehäuse 12 in F i g. 4 entspricht.

Gereinigtes Gas kann das Gehäuse 12 durch die Auslaßöffnung 68 verlassen, die einen an die Stirnwand 18 geschraubten Flansch 70 aufweist. Es sei erwähnt, daß die Querschnittsfläche der Auslaßöffnung. 68 wesentlich kleiner ist als die Querschnittsfläche des Gehäuses 12 und daß die Auslaßöffnung 68 konzentrisch angeordnet ist. Die Auslaßöffnung 68 ist mit einer zylindrischen Trommel 74 verbunden, die an den Flansch 20 angeschraubt ist. Die Trommel 74 ist mit einer tangential angeordneten Auslaßleitung 76 versehen und kann um 360° verdreht werden, um sie

ίο dem Höhenstandort einer Verbindungsröhre, eines Absauggebläses oder einer anderen Ausrüstung anzupassen. Das Ausströmen des Gases könnte, wenn nötig, durch die Öffnung 68 horizontal fortgesetzt werden.

Das Gehäuse 12 kann mit Montagehaltern 78 und 80 versehen werden, um dasselbe in horizontaler Lage zu halten. Ein Pumpbehälter 81 und eine Pumpe 82 können mit dem Auslaß des Fußteils 52 verbunden sein. Der Auslaß der Pumpe 82 ist als Leitung 44' bezeichnet. Die Leitung 44' kann so ausgebildet sein, daß sie eine Verbindung mit der Leitung 44 derart herstellt, daß ein geschlossenes System für die Reinigungsflüssigkeit gebildet wird. Ein geschlossenes System für die Reinigungsflüssigkeit ist zur Herabsetzung des Verbrauchs von Reinigungsflüssigkeit erwünscht. In einigen Systemen ist es aus anderen Gründen erwünscht, ein geschlossenes System für die Reinigungsflüssigkeit zu haben, nämlich bei der Anwendung in der chemischen Industrie, wo die Reinigungsflüssigkeit die Form einer Lösung oder Suspension haben kann und es erwünscht ist, deren Konzentration auf einem bestimmten Niveau zu halten.

Die Wirkungsweise des Gaswäschers 10 ist die folgende: Gas mit darin schwebenden Stoffteilchen tritt durch die Leitung 48 und den Kanal 28 in den Gaswäscher 10 ein. In dem Kanal 28 kommt das Gas mit den Wänden in Berührung, die mit Reinigungsflüssigkeit benetzt sind. Das heißt, Reinigungsflüssigkeit wird in das Gehäuse 40 eingeführt, fließt über das Wehr 42 (Fig. 5) und fällt infolge der Schwerkraft an der Innenfläche des Mantels 39 durch den Zwischenraum 47 hinunter und weiter entlang der Verengungswand als auch längs der Innenfläche der Wände, die den Einlaßteil 22 bilden. Da das verunreinigte Gas mit einem sich bewegenden Reinigungsflüssigkeits-Film in Berührung kommt, kann es sich nicht an den Wänden der Vorrichtung ansammeln. Eine solche Ansammlung würde sich schnell aufbauen und würde erfordern, daß die Vorrichtung zum Zwecke der Reinigung häufig stillgelegt werden müßte.

Eine Zerstäubung der Reinigungsflüssigkeit tritt an der Verengung durch die hohe Geschwindigkeit des Gasstromes ein, die an der Verengung ihr Maximum erreicht. Die größte Zusammenballung der schwebenden Stoffteilchen in dem Gasstrom und der Reinigungsflüssigkeit tritt in dem Bereich der größten Gasgeschwindigkeit ein, da ein solcher Bereich auch eine maximale Zerteilung der Reinigungsflüssigkeit bewirkt. Die Methode der Einbringung der Reinigungsflüssigkeit durch Fließen längs der Wände des Einlaßteils 22 mit Hilfe der Schwerkraft gewährleistet einen vollständigen Vorhang aus Reinigungsflüssigkeit an der Verengung und erlaubt dabei den Betrieb des Gaswäschers bei niedrigeren Stufen des Druckabfalls (12 bis 40 cm Wassersäule) als es bei der vertikalen Bauart möclich ist.

Von der Verengung bewegt sich der Gasstrom, der Anhäufungen von Reinigungsflüssigkeit und schwebenden Stoffteilchen mit sich führt, mit hoher Geschwindigkeit durch den Einlaßteil 22 in den Teil des Gehäuses 12 zwischen der Prallplatte 54 und der Stirnwand 14 hinein. Die zusammengeballte Reinigungsflüssigkeit mit den schwebenden Stoffteilchen wird augenblicklich in Richtung des Pfeils 62 (F i g. 1 und 3) in den Fußteil 52 abfließen. Der Gasstrom und die schwebenden Flüssigkeitsteilchen werden ihren Weg längs der Innenseite des Gehäuses 12 im Uhrzeigersinn fortsetzen (F i g. 3), bis sie durch die sichelförmige Öffnung 16 auf die andere Seite der Prallplatte 54 entweichen. Zwischen der Stirnwand 18 und der Prallplatte 54 folgt der Strom weiter dem Umfang des Gehäuses 12 im Uhrzeigersinn, während er sich zur Auslaßöffnung 68 hin bewegt. Dabei wird sich ein Flüssigkeitsfilm auf der Innenwand des Gehäuses 12 zwischen den Punkten A und B bilden. Dieser Flüssigkeitsfilm wird durch den Spalt 66 in den Fußteil 52 hinein abfließen.

Das gereinigte Gas wird durch die Auslaßöffnung 68 in die Trommel 74 hinein entweichen und durch die Auslaßleitung 76 ausströmen. Die Flüssigkeit und die angehäuften Partikel, die sich innerhalb des Fußteils 52 angesammelt haben, können durch die Pumpe 82 über die Leitungen 44' und 44 zurück in das Gehäuse 40 gepumpt werden.

Da bei keiner der Vorrichtungen zur Einführung von Reinigungsflüssigkeit der oben beschriebenen Art Sprühdosen ; öder Sprühkonstruktionen Anwendung finden, können Reinigungsflüssigkeiten, die verhältnismäßig hohe Konzentrationen suspendierter Körper enthalten, ohne Verstopfungsschwierigkeiten verwendet werden.

Der erfindüngsgemäße Zentrifugal-Gaswäscher gibt gereinigte Gase ohne jegliche eingelagerten Flüssigkeiten ab, und zwar wegen der dabei beteiligten verhältnismäßig hohen Gasgeschwindigkeiten, welche den eingelagerten Stoffteilchen Zentrifugalkräfte verleihen, die ein Vielfaches der Schwerkraft betragen. Im Bereich eines Druckabfalls von 12 bis 120 cm Wassersäule sind Gasgeschwindigkeiten von etwa 2500 bis 7500 m/min beteiligt. Abhängig von der Geschwindigkeit und dem Druckabfall kann die Zentrifugalkraft zwischen 200 und lOOOmal so groß sein wie die Schwerkraft.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Gaswäscher zur Reinigung von Gasen von Verunreinigungen, der ein zylindrisches Gehäuse mit im wesentlichen horizontaler Längsachse aufweist, unter dem ein Sumpf zur Aufnahme von Flüssigkeit und ausgewaschenen Verunreinigungen angeordnet ist, wobei das Gehäuse mit einem im wesentlichen senkrecht gegenüber der Gehäuseachse verlaufenden Tangential-Gaseinlaß und ferner in Verlängerungen der Gehäuseachse mit einem Auslaß ausgestattet und durch mit Durchtrittsöffnungen für das Gas versehenen Prallplatten, die sich in den Sumpf hinein erstrecken, in Kammern unterteilt ist und wobei ferner Vorrichtungen zum Einführen einer Reinigungsflüssigkeit vorhanden sind, gekennzeichnet durch eine das Gehäuse (12) in zwei Kammern aufteilende ebene Prallplatte (54) mit einer in einen sich unterhalb des Gehäuses befindlichen Flüssigkeitsauslaß (52) erstreckenden Erweiterung (55), die den Flüssigkeitsauslaß (52) in zwei getrennte Kammern unterteilt, die wiederum über einen Sumpf (81) unterhalb des Endes der Prallplatte und in Abstand von dieser in Verbindung stehen, und durch eine Öffnung (60) in der Prallplatte von im wesentlichen sichelförmiger Gestalt, die eine Verbindung zwischen den Gehäusekammern, angrenzend an die Gehäusewandung, jedoch entgegengesetzt zum Flüssigkeitsauslaß, herstellt.

2. Gaswäscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil der zweiten Gehäusekammer (12), benachbart zum Flüssigkeitsauslaß (52), einen Spalt zum Ablauf der Flüssigkeit längs der Innenwandoberfläche dieser Kammer in Richtung des Sumpfes (81) aufweist.

3. Gaswäscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Einführen der Reinigungsflüssigkeit aus einem zylindrischen Gehäuse (40) mit einem axial angeordneten Überlaufwehr (42) besteht und daß ein sich verengender Gaseinlaß (46) dieses Wehr durchsetzt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen