DE2024423A1

DE2024423A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Abscheiden von festen, flüssigen und/oder gasförmigen Teilchen aus Gasen oder Dämpfen

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Publication number: DE2024423A1
Application number: DE19702024423
Authority: DE
Inventors: der Anmelder. M BOIj 1-00 ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-05-20
Filing date: 1970-05-20
Publication date: 1971-12-09
Also published as: GB1321735A

Description

Dr»-Ing· Otto öchmid 16«5»1970

Stuttgart - 70

Auf dem Haigst 2 a 2024423

Patent- und Gebrauehsmusterhilfsanmeldung

"Verfahren und Vorrichtung zum Abscheiden von festen, flüssigen und/oder gasförmigen Teilchen' aus Gasen oder Dämpfen"

Die Erfindung betrifft elektrostatische Abscheider zum Abscheiden von festen, flüssigen und/oder gasförmigen Teilchen aus Gasen oder Dämpfen.

Bei diesen filtern werden die abzuscheidenden festen, flüssigen und/oder gasförmigen Teilchen durch Jonisation elektrisch aufgeladen und die elektrisch geladenen Teilchen an Abscheideelektroden, die ein anderes elektrisches Potential besitzen, abgeschieden.

In einer bekannten, weitverbreiteten Ausführungsform werden z.B. die zu reinigenden Gase oder Dämpfe an Sprühelektroden, die unter elektrischer Hochspannung stehen, vorbeigeführt, wobei die abzuscheidenden Teilchen ionisiert, alao elektrisch aufgeladen werden. Anschließend durchströmen die elektrisch geladenen Teilchen einen Raum, in dem sich Abscheideelektroden befinden. Diese stehen unter einem anderen elek-

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triseben Potential und sind S₀B₀ geerdet«

Durch das verschieden© elektrische Potential zwischen Schwebeteilchen und Afeseheiaeelektroden wandern die Schwebeteilchen zu den Abaeheideelektroden und lagern sich unter .ausgleich der Ladungen an den Abscheideelektrode abo Sind z.B. die Abscheideelektroden ge©j?döt_? so verlieren die an die Abscheideelektroden angelagerten Schwebeteilehen ihre elektrische Ladung.

Da die Wandergeschwindigkeit der elektrisch geladenen Schwebeteilchen sehr gering ist, muß der su reinigende Gasstrom je nach dem gewünschten AbscheideefJüekt mit geringer Gasgeschwindigkeit von z.B. 0,8 m/sec bis 1,8 m/sec durch den Abscheider hindurchgeführt werden» Dadurch ergeben sich für eine bestimmte Gasmenge die bekannten? im Querschnitt großen und langen Gehäuseabmessungen. Der ganze Raum des infolge der geringen Gasgeschwindigkeit großen Gehäuses muß in bekannter Weise mit Abscheideelektroden bestückt sein? um die nötige Oberfläche zur Anlagerung der elektrisch geladenen Schwebeteilchen zu erzielen. Um die benötigte große Abscheideoberfläche zu erreichen, werden in vielen fällen Abseheideplatten verwendet. In einer typischen Ausführung zur Reinigung großer Gasmengen kann z.B. der Abstand der Abscheideplatten 220 bis 320 mm betragen. Diese erstrecken sich in der ganaen Höhe und Länge des großen Abscheideraumes. Es werden also eine

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große Anzahl dieser Platten benötigt. "-Zugein muß durch besondere haßnaLßien eine gleichmäßige Luftgeschwindigkeit in Ein- und Austrittsquerschnitt des Abscheidegehäuses erzielt v/erden. Es ergibt sich daher eine aufwendige und damit auch teure Konstruktion.

bobald die Staubschicht auf den Abscheideplatten eine gewisse-Schichtdicke erreicht, müssen diese gereinigt werden*, da die Adhäsion der Staubteilchen untereinander gering ist. Andernfalls besteht die Gefahr, daß die oberen Staubschichten auf der Abscheideelektrode vom Luftstrom wieder mitgerissen werden, wodurch sich die Abscheideleistung schnell verringern würde. Das Zeitintervall zur Reinigung der Abscheideplatten beträgt unter üblichen Betriebsverhältnissen ca. 10 bis 15 min.

Die Reinigung der Abeeheideelektroden erfolgt üblicherweise durch Klopf - oder Rüttelvorrichtungen. Um zu vermeiden, daß der dabei aufgewirbelte Staub entweicht, muß während der Reinigungsperiode entweder der Luftstrom der ganzen Abscheidekammer geschlossen und während dieser Zeit über eine parallel geschaltete Kammer geführt werden, oder es müssen ein oder zwei Abscheider der gleichen Art hintereinander naehgesehaltet werden, sodaß der bei der Abreinigung der ersten Kammer entstehende Staub in einem nachgeschalteten Abscheider der gleichen Größe niedergeschlagen werden kann.

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Es ist ein erster wesentlicher Nachteil des geschilderten Elektrofilter, daß sich hierdurch eine sehr aufwendige und damit teuere Konstruktion ergibt. Gasförmige oder auch klebrige Teilchen können damit nicht abgeschieden werden.

Es ist ein zweiter wesentlicher Nachteil, daß von den Elektrofiltern der geschilderten Art elektrisch nichtleitende oder nur ungenügend leitende Stäube nicht oder nur ungenügend abgeschieden werden. Die erste Staubschicht wird zwar an der Abscheideelektrode festgehalten. Bereits die nächsten, auf der ersten Staubschicht anhaftenden Staubschichten werden aber infolge der isolierenden wirkung der darunter befindlichen Staubschicht oder Schichten nicht mehr oder nur schwach entladen, sodaß sich auf der obersten Schicht eine elektrische Ladung ausbildet. Dies bewirkt, daß die nachfolgenden Schwebeteilchen infolge Fehlens eines elektrischen Potentials nicht oder nur ungenügend von der staubbedeckten Abscheideelektrode angezogen werden.

Die Reinigung der Abscheideelektroden kann auch durch Abspritzen der Elektroden, mit Presswasser erfolgen. In diesem Falle müssen die Elektroden ebenfalls abgeschaltet werden und der Gasstrom muß während dieser Zeit durch ein parallel geschaltetes Filter gleicher Größe gereinigt werden. Auch hier ergibt sich eine sehr aufwendige und damit teure Konstruktion.

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Es sind ferner elektrostatische Abscheider bekannt, bei denen die Abscheideelektroden wasserberieselt sind. Für eine bestimmte zu reinigende Gasmenge ändert sich die Größe der benötigten Abscheideelektroden, an deren Oberfläche die ionisierten Teilchen abgelagert werden, nicht. Handelt es sich um eine grössere zu reinigende Gasmenge, bei der eine große Oberfläche an Abscheideelektroden nötig ist, so ist es technisch schwierig, die großen Abscheideelektroden mit Sicherheit vollständig mit einem Wasserfilm zu benetzen. Der technische Aufwand ist noch erheblich grosser als bei der zunächst beschriebenen Filterart.

Zur Vermeidung der geschilderten Hachteile wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Abscheideelektroden nicht aus festen Wänden sondern aus einer oder mehreren Zonen von feinen Flüssigkeitströpfchen zu bilden, durch die die ionisierten Teilchen hindurchgeführt werden. Dabei sollen die iTüssigkeitströpfchen ein anderes elektrisches Potential als die abzuscheidenden ionisierten Teilchen besitzen. Sind beispielsweise die abzuscheidenden Teilchen elektrisch negativ geladen, so können z.B. die ilüssigkeitströpfchen elektrisch positiv geladen sein oder umgekehrt. Sie können aber auch ohne elektrische Ladung sein, was eine konstruktiv besonders einfache lösung ergibt.

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Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, daß eine sehr große Abscheideoberfläche auf kleinem Eaum geschaffen wird. Wird z.B. 1 ltr vVasser in Tröpfchen zerlegt, so ergeben sich folgende oberflächen;

Tropfendurchmesser:	nun =	1000	Mikron	Oberfläche:
1	mm S=	500	Mikron	6 m²
1/2	TPTTI =	100	Mikron	12 m2
1/10	nun =	50	Mikron	60 ro.2
1/20	mm =	30	Mikron	120 m²
1/33	mm =	20	Mikron	198 m²
1/50	mni =	10	Mikron	300 m2
1/100	600 m²

Der Vorteil ist sinnfällig. Benötigt z.B. ein elektrostatischer Abscheider üblicher Ausführung zur Reinigung einer bestimmten Gasmenge eine Oberfläche der Abscheideelektroden von 600 m2 und werden Abscheideplatten von z.B. 2 m Breite und 5 m Höhe verwendet, so werden insgesamt 30 Abscheideplatten benötigt.

Gemäß der erfindungsgemäßen Lehre wird dieselbe Abscheideoberfläche erzielt, wenn bei einer gewählten Tropfengröße von z.B. 50 Mikron

= 5 ltr Flüssigkeit

in der Abscheidezone versprüht wird

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Würden die bekannten wasserberieeelten Abscheideelektroden verwendet und würde zu deren sicherer Benetzung eine Schichtdicke dea Wassers von 1 mm gewählt, so könnten mit 5 Itr wasser lediglich 5 m² Oberfläche benetzt werden.

Die durch Aufnahme der abzuscheidenden Teilchen verschmutzten Flüssigkeitströpfchen, werden anschließend einem Tropfenabscheider zugeführt. Die i'lüssigkeitströpfchen der Abscheidezone müssen also laufend erneuert werden, derart, daß im Dauerbetrieb mindestens die gleiche Tröpichenoberflache vorhanden ist wie die benötigte Abscheideoberfläche üblicher Elektrofilter.

Um eine -Größenordnung zu geben, kann gesagt werden, daß pro ein m5/h zu reinigendes Gas ca. 0,2 ltr/h Flüssigkeit versprüht werden sollte, natürlich hängt dieser \7ert stark von der Verweilzeit der-Flüssigkeitströpfchen in der Abscheidezone und von der gewählten Tropfengröße ab, kann also stark nach oben oder unten schwanken.

Es können wesentlich größere Abscheideoberflächen gebildet und damit wesentlich höhere Abscheidegrade als bei den üblichen Elektrofiltern erzielt werden, da deren Abscheideoberfläche aus Gründen des technischen Aufwandes und damit des Preises üblicherweise beschränkt bleiben muß.

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Ein weiterer wesentlicher Vorteil wird darin gesehen, daß der Abstand zwischen den elektrisch geladenen Teilchen und den als Abscheideelektroden wirkenden ITüssigkeitströpfchen viel geringer ist als bei den bekannten Ausführungen. Die Abscheidung der Teilchen erfolgt daher in viel icürzerer Zeit als bei den bekannten '.Jilterkonstruktionen.

Ferner ergibt sich ein wesentlicher Vorteil dadurch, daß die als ^bscheideelektroden wirkenden Plüssigkeitströpfchen beweglich sind, sich also durch die elektrischen Kräfte auf die elektrisch geladenen Teilchen hinbewegen. Unabhängig davon sind die erzeugten ilüssigkeitströpfchen ständig in .Bewegung.

t,höhere Ss ergeben sich dadurch sehr kurze Abscheidewege und damitf üurchströmgeschwindigkeiten als bei Blektrofiltern üblicher Eauart. Beide Vorteile ergeben kompakte, einfache und damit billige Abscheidegehäuse. Hinzu kommt der geringe Materialaufwand infolge des Fehlens der Abscheideplatten.

Es können damit stark klebrige Teilchen, wie z.B. tröpfchen aus Farbspritzkabinen abgeschieden werden, bei denen herkömmliche Elektrofilter versagen.

Ferner können elektrisch nicht leitende Stäube hochwertig abgeschieden v/erden.

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Feste oder flüssige Teilchen werden bei der unter Ausgleich der elektrischen ladung erfolgenden Berührung mit den Flüssigkeitströpfchen an diese gebunden. Auch gasförmige Teilchen z.B. SO2» HF kommen infolge ihrer elektrischen Ladung in Berührung mit den Flüssigkeitströpfchen, um dort ihre Ladung abzugeben und kommen dabei zu chemischen Reaktionen, wenn die Flüssigkeitströpfchen aus Flüssigkeiten bestehen, die mit dem abzuscheidenden Gas chemische Reaktionen eingehen.

Die Waschflüssigkeit kann im Kreislauf geführt werden. In diesem Falle werden die im Tropfenabscheider abgeschiedenen Flüssigkeitströpfchen einem Klärbehälter zugeführt. Nach Klärung und Reinigung der Waschflüssigkeit kann diese durch eine Pumpe erneut in dem Abscheidegehäuse versprüht bzw. in der Abscheidezone auf die gewünschte Tropfengröße gebracht werden.

Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, die Oberfläche der aus Flüssigkeitströpfchen bestehenden Abscheideelektroden entsprechend den Erfordernissen zu vergrößern oder zu verkleinern. Eine Reihe von Gründen kann dies wünschenswert erscheinen lassen. Beispielsweise kann sich in einem konstanten Gasstrom die Anzahl der darin befindlichen Schwebeteilchen, die sogenannte Staubkonzentration stark ändern. Z.B. kann beim Anfahren eines kohlenstaubgefeuerten Kessels die Staubkonzentration höher sein als im nachfolgenden

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Dauerbetrieb. In diesem Falle wird beim Anfahren des Kessels ein höherer Abscheidegrad benötigt als beim Dauerbetrieb. In anderen Fällen können Gasmenge und otaubkonzentration laufend Schwankungen unterworfen sein.

Die Vergrößerung der Abscheideoberfläche kann erfindungsgemäß durch Erhöhung der Tropfenzahl und/oder durch Verringern der Tropfengröße erfolgen.

Zur Erzielung eines konstanten, den gesetzlichen Erfordernissen entsprechenden Reinheitsgrades wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, durch Keßgerät (z.B. Selenzelle) am Reingasaustritt, die Tropfenzahl und/oder Tropfengröße in der Abscheidezone auf konstanten Reinheitsgrad zu steuern, wobei ■•'ajich weitere, im Gasstrom daninter liegende Abscheidezonen zugeschaltet werden können.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht beispielsweise aus einem sogenannten Jonisator, bestehend aus einem Gehäuse, in dem isoliert aufgehängte, mit Hochspannung geladene Sprühdrähte angeordnet sind, durch das der zu reinigende Gasstrom hindurchgeführt wird, wobei die abzuscheidenden festen, flüssigen und/oder gasförmigen •Teilchen elektrisch geladen werden, ferner einem Abscheidegehäuse zum Hindurchführen des zu reinigenden Gasstromes, in dem Flüssigkeitszerstäuberdüsen angeordnet sind, die

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mindestens eine den gesamten G-as(querschnitt tedeckende Zone von IPlüssigkeitströpfchen erzeugen, einem nachgeschalteten Tropfenabscheider, sowie einem auf der Saug - oder Druckseite der Vorrichtung angebrachten Ventilator.

Die abzuscheidenden, elektrisch geladenen Seilchen lagern sich an die unter einen anderen elektrischen Potential stehenden ITüssigkeitströpfchen, die z.B. elektrisch ungeladen sein können, an. Die !Flüssigkeitströpfchen werden anschließend in einem Tropfenabscheider abgeschieden. Gegebenenfalls werden diese einem Klärbehälter zugeführt, dort die abzuscheidenden Teilchen ausgeschieden und die gereinigte Waschflüssigkeit mittels einer Flüssigkeitspumpe erneut in der Abscheidezone versprüht. Der Tropfenabscheider kann beispielsweise aus einer 3?üllschicht mit Raschigringen, Kupfer spänen,-Koks, Holzwolle oder dgl. bestehen.

In einer zweckmäßigen Ausführungsform sind im Abscheidegehäuse ein oder mehrere Schleuderräder zur Erzeugung einer oder mehrerer Zonen von den gesamten Gasquerschnitt bedeckenden 3?lüssigkeits tröpfchen angebracht. Diese Ausführungsform ist besonders dann von Vorteil, wenn die Anzahl und Größe, der Flüssigkeitströpfchen verändert werden soll. Die Anzahl der erzeugten Plüssigkeitströpfchen kann in einfacher Weise durch Verändern der Flüssigkeitszufuhr zu den Schleuderrädern erzielt werden, die Veränderung der Tropfengröße durch Änderung der Drehzahl der Schleuderräder.

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In einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform wird vorgeschlagen, ein motorisch angetriebenes, quer zum Gasstrom umlaufendes Schleuderrad mit radialen, düsehlosen üanälen zu verwenden und mit einer solchen Umfangsgeschwindigkeit anzutreiben, daß die aus den Kanälen ausgeschleuderten großen Tropfen durch die sich aus der Umfangsgeschwindigkeit des Schleuderrades und der Geschwindigkeit des Gasstromes ergebende Helativgeschwindigkeit zwischen flüssigkeit und Gasstrom unter fortschreitender Zerstäubung den freien Abscheidequerschnitt vollständig durchdringen.

Bei Verwendung von Sprühdüsen kann die Änderung der Tropfenfaahl durch Zu- und Abschalten von Düsen oder Düsenzonen, die Änderung der Tropfengröße durch Ändern des 3?lüssigkeitsdruckes erfolgen.

Bei Reinigung von Heißgasen kann es von Vorteil sein, den Schleuderrädern Sprühdüsen vorzuschalten, um die Gase vor Erreichen mindestens eines Schleuderrades soweit abzukühlen, daß keine wesentliche Verdampfung der vom Schleuderrad erzeugten Flüssigkeitströpfchen eintritt, also die Tropfengröße sich nicht oder nur unwesentlich ändert.

Gemäß der Erfindung kann am Austritt aus der Vorrichtung ein Staubmeßgerät angebracht sein, das die in der Abscheidezone erzeugten Flüssigkeitströpfchen nach Anzahl und/oder Größe

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so steuert, daß bei unterschiedlicher G-asmenge und Staubkonzentration ein konstanter Reinheitsgrad im Reingas erzielt wird.

Schließlich wird vorgeschlagen, einen besonders einfachen und wartungsarmen Tropfenabscheider dadurch zu bilden, daß vor oder hinter der aus Flüssigkeitströpfchen gebildeten Abscheidezone der Gasstrom in Rotation gebracht wird, sodaß die verschmutzten Flüssigkeitströpfchen durch die dadurch erzielten Zentrifugalkräfte an die Wand des Abscheidegehäuses getrieben werden. Der entstehende Flüssigkeitsfilm wird dann dem Klärbehälter zugeführt.

Zur Reinigung besonders großer Gasmengen wird vorgeschlagen, die in einer Jonisationseinrichtung elektrisch geladenen Teilchen in mehreren parallel angeordneten Abscheidegehäusen niederzuschlagen.

In der Zeichnung sind gemäß der Erfindung ausgebildete Vorrichtungen zur Durchführung des neuen Verfahrens beispielsweise veranschaulicht.
Es zeigen:

Fig. 1 Abscheider in liegender Ausführung mit Sprühdüsen

Fig. 2 Abscheider in liegender Ausführung mit 2 Schleuderrädern

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Fig. 3 · Abscheider in stehender Ausführung mit einem Schleuderrad im Aufriss

Pig. 4 Abscheider nach Mg. 2 im Grundriss

'Fig. 5 Abscheider mit 3 Abscheidegehäusen im Aufriss

Mg. 6 Abscheider nach Mg. 4 im Grundriss

Mg. 1 zeigt eine Abscheidevorrichtung in liegender Ausführung im Längsschnitt. Der Jonisator besteht aus dem Gehäuse 1, in dem isoliert aufgehängte, mit Hochspannung geladene Sprühdrähte 2 angeordnet sind. An das Jonisatorgehäuse schließt sich das Abscheidegehäuse 3 an, an dessen Ende der Ventilator 4 angeordnet ist. Im Innern des Abscheidegehäuses befinden sich die Sprühdüsen 5,6,7,8 und an dessen Aussenumfang die Sprühdüsen 9>10,11,12, die derart angeordnet sind, daß sie mindestens eine den gesamten Gasquerschnitt bedeckende Zone 13 von FlüssigkeitstrSpfchen erzeugen. Die Flüssigkeitszufuhr zu den Spritzdüsen erfolgt über die Rohrleitungen 14. Ein Tropfenfänger aus Raschigringen ist der Zone nachgeschaltet. 16 ist ein Flüssigkeitsauslaßstutzen. Falls die Waschflüssigkeit im Umlauf betrieben werden soll, kann auch ein Klärbehälter 17 und eine Wasserpumpe 18 vorhanden sein.

Die Wirkungsweise ist wie folgt!

Der Ventilator 4 saugt das zu reinigende Gas in Pfeil-

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richtung durch die Abscheidevorrichtung. Die abzuscheidenden festen, flüssigen und/oder gasförmigen Teilchen strömen durch den Jonisator 1, 2 und werden sort elektrisch geladen. Anschließend strömt das Gas durch das Abscheidegehäuse 3, wobei die abzuscheidenden Teilchen durch die aus Flüssigkeitströpfchen unterschiedlichen Potentials bestehende Zone 13 hindurchgeführt und dabei an die Flüssigkeitströpfchen angelagert werden. In deia Tropfenabscheider 15 werden die Flüssigkeitströpfchen abgeschieden und fließen durch den Auslaßstutzen 16 ab. Der Abscheidevorrichtung kann ein Xlärbehälter 17 nachgeschaltet sein, in dem die abzuscheidenden Teilchen ausgeschieden und die gereinigte Flüssigkeit durch die Flüssigkeitspumpe 18 erneut den Sprühdüsen zugeführt wird.

Fig. 2 zeigt eine Abscheidevorrichtung im Längsschnitt, die mit 2 Schleuderrädern ausgerüstet ist. Der Jonisator besteht wiederum aus dem Gehäuse 19 und den Sprühdrähten An das Jonisatorgehäuse schließt sich das Abscheidegehäuse 21 an, an dessen Ende der Ventilator 22 angeordnet ist. Im Innern des Abscheidegehäuses befinden sich die beiden Sehleuderräder 23,24, die auf die beiden Wellenenden des Elektromotors 25 aufgezogen sind. Der Elektromotor ist flüssigkeitsgeseliützt in dem Gehäuse 26 untergebracht, das durch die Haltearme 27 am Umfang des Abscheidegehäuses befestigt ist. Die Flüssigkeitszufuhr zum Schleuderrad 23

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erfolgt durch die Rohrleitung 28, diejenige zum Schleuder- " rad 24 durch die Rohrleitung 29· Die Schleuderräder sind so angeordnet, daß das Schleuderrad 25 eine den gesamten Gasquerschnitt "bedeckende Zone 30 von Flüssigkeitströpfchen erzeugt und das Schleuderrad 24- die Tröpfchenzone 31. .

32 ist ein feststehender Drallkörper (Schaufelgitter) zur Erzielung einer Drallbewegung für das durchströmende Gas,

33 ein Flüssigkeitsauslaßstutzen, 34 ein Klärbehälter und 35 eine v/asserpumpe.

Die 'Wirkungsweise ist wie folgt:

Der Ventilator 22 saugt das zu reinigende Gas in Pfeilrichtung durch die Abscheidevorrichtung. Die abzuscheidenden Teilchen strömen durch den Jonisator 19,20 und werden elektrisch geladen. Anschließend durchströmt das Gas den Drallkörper 32 und wird dadurch in Drehung versetzt. Dann strömt das Gas durch das Abscheidegehäuse 21, wobei die abzuscheidenden Teilchen durch die von den Schleuderrädern 23,24 aus Flüssigkeitströpfchen unterschiedlichen Potentials gebildeten Zonen 30,31 hindurchgeführt und an die Flüssigkeitströpfchen gebunden werden.

Durch die Rotationsbewegung des Gases werden in den Flüssigkeitströpfchen Zentrifugalkräfte frei. Diese bewirken, daß die Flüssigkeitströpfchen in dem Raum 36, der sich zwischen dem Schleuderrad 24 und dem Ventilator 22 erstreckt, an die

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Wände des Abscheidegehäuses 21 wandern und sich dort als Wasserfilm niederschlagen. Der Raum 36 wirkt also als Tropfenabscheider. Die als Wasserfilm abgeschiedenen Flüssigkeitströpfchen fließen durch den Auslaßstutzen in den Klärbehälter 34. Dort wird die gesammelte Waschflüssigkeit gereinigt und anschließend durch die Flüssigkeitspumpe 35 über die leitungen 29 erneut den Schleuderrädern zugeführt.

Die Vorrichtung kann noch mit einer automatischen Steuerung für konstante Reinheit der Abluft ausgerüstet sein. 37 ist eine Lichtquelle, 38 eine Selenzelle. Je nach der Lichttrübung steuert die Selenzelle 38 den Flüssigkeitsdurchlass durch das automatische Ventil 39 derart, daß die von den Schleuderrädern erzeugt Anzahl an Flüssig-' keitströpfehen einen konstanten Reinheitsgrad der Abluft aus der Vorrichtung ergibt.

Fig. 3 zeigt eine Abscheidevorrichtung in stehender Ausführung. Der Jonisator besteht aus dem Gehäuse 40, in dem isoliert aufgehängte, mit Hochspannung geladene Sprühdrähte 41 angeordnet sind. Er ist an den tangentialen Gaseintritt des Abscheidegehäuses 43 angeschlossen. Am Ende des Gehäuses 43 ist der Ventilator 44 angebracht. Im Innern des Abscheidegehäuses befindet sich das Schleuderrad, das über die Antriebswelle 46, die Riemenscheiben 47»48 und

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Keilriemen 49 von dem Elektromotor 50 angetrieben wird. Die Antriebswelle 46 ist durch die Kugellager 51,52 in dem Schutzgehäuse 53 gelagert. 54 ist ein Flüssigkeitsauslaßstutzen, 55 ein Klärbehälter, 56 eine Flüssigkeitspumpe

■. - ι- und 57 ein Flüssigkeitszuführungsrohr für das Schleuderrad 45·

Die Wirkungsweise ist wie folgt:

Die vom Jonisator 40,41 elektrisch geladenen Teilchen strömen mit dem Gasstrom über den tangentialen Eintritt in das Abscheidegehäuse 43 ein und werden dadurch im Abscheidegehäuse in Drehung versetzt. Das von dem Elektromotor 50 angetriebene Schleuderrad 45 erhält seine Flüssigkeit über die Rohrleitung 57 von der Flüssigkeitspumpe zugeführt. Das Schleuderrad 45 ist so angeordnet, daß es eine den gesamten Gasquerschnitt bedeckende Zone 58 an Flüssigkeitströpfchen erzeugt. Beim Hindurchströmen der Teilchen durch die Zone 58 werden diese infolge des elektrischen Potentials an die Flüssigkeitströpfchen angelagert. Infolge der Rotationsbewegung des Gases und die dadurch in den Tröpfchen erzeugten Zentrifugalkräfte werden diese im Haum an die Y/and des Gehäuses 43 getrieben und als Wasserfilm abgeschieden. Die verschmutzte Flüssigkeit fließt über den Auslaßstutzen 54 in den Klärbehälter 55 und erneut über die Pumpe 56 zum Schleuderrad 45.

Fig. 4 zeigt einen Grundriss der Abscheidevorrichtung nach Fig.3. 40,41 ist der Jonisator. 42 ist der tangentiale

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Eintritt in das Abscheidegehäuse 43.

5 zeigt eine Abscheidevorrichtung für sehr große Gasmengen mit 3 Abscheidegehäusen im Grundriss und Pig. 6 im .aufriss. 60,61 sind die Gaszuführungsrohrleitungen zum Jonisatorgehäuse 62 mit den darin enthaltenen Sprühdrähten An das Jonisatorgehäuse 62 schließt sich das Sammelgehäuse für die ionisierten Teilchen 64 an, das eine obere Deckplatte 65 und einen unteren Konus 66 besitzt (s.hierzu Pig.6).

Auf der Deckplatte 65 des Sammelgehäuses 64 sind 3 Abscheidegehäuse 67»68,69 angeordnet. Am Eintritt der Abscheidegehäuse sind 3 Drallicörper 70,71,72 angeordnet, sowie 3 Schleuderräder 73,74,75» deren Antrieb und Flüssigkeitszufuhr nicht besonders gezeichnet ist.(s.Fig»6). 76,77,78 sind die Reingasaustrittsröhre.

Die Wirkungsweise ist wie folgt:

Zwei nicht gezeigte Ventilatoren drücken eine große zu reinigende Gasmenge über die Rohrleitungen 60,61 in den Jonisator 62,63 und in das Sammelgehäuse 64. Die elektrisch geladenen Teilchen gelangen mit dem Gasstrom in die Abscheidegehäuse 67,68,69. Durchixe Drallkörper 70,71,72 in den 3 Abscheidegehäusen wird der.jeweilige Gasstrom in Drehung

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versetzt, durchströmt die von den öchleuderrädern 73 > 74 > gebildeten Zonen von Flüssigkeitströpfchen, an die die Teilchen angelagert werden. Durch die Gasrotation im Innern der Äbscheidegehäuse werden die i'lüssigkeitströpfchen in den Räumen 82,83,84 abgeschieden. Das Gas entweicht gereinigt durch die Reingasrohre 76,77»78. Die Waschflüssigkeit fließt aus dem Auslauf 85 in einen nicht gezeichneten Klärbehälter und wird über eine nicht dargestellte Flüssigkeitspumpe erneut den Schleuderrädern zugeführt.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren und Vorrichtung zum elektrostatischen Abscheiden von festen, flüssigen und/oder gasförmigen Teilchen aus G-asen oder Dämpfen durch ionisation der Teilchen dadurch gekennzeichnet, daß der zu reinigende Gasstrom nach der Jonisation durch mindestens eine aus Flüssigkeitströpfchen "bestehende Zone hindurchgeführt wird, wobei die Flüssigkeitströpfchen, die gegenüber den abzuscheidenden Teilchen ein anderes elektrisches Potential haben, anschließend abgeschieden werden.
2.) Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der zu reinigende Gasstrom durch mehrere, in Strömungsrichtung gesehen, hintereinander befindliche Zonen aus Flüssigkeitströpfchen hindurchgeführt wird.
3) Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschflüssigkeit erneut in den Gasstrom eingesprüht wird.
4) Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der erzeugten Flüssigkeitströpfchen in Abhängigkeit von dem gewünschten Abscheidegrad steuerbar ist.

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5) "Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Einsprüchen 1 bis 4, bestehend aus einem mit Hochspannung betriebenen Jonisator zum elektrischen Aufladen der festen, flüssigen und/oder gasförmigen Teilchen, einem Abscheidegehäuse zum Hindurchführen des zu reinigenden Gasstromes, einem riachgeschalteten Tropfenascheider, einem saug - oder druckseitig angebrachten Ventilator, gegebenenfalls einem Klärbehälter mit Flüssigkeitspumpe für den Kreislaufbetrieb der Waschflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, .daß in einem Abscheidegehäuse Flüssigkeitszerstäuberdüsen angeordnet sind, die mindestens eine den gesamten Gasquerschnitt bedeckende Zone von Flüssigkeitströpfchen erzeugen.
6) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4» bestehend aus einem mit Hochspannung betriebenen Joadsator zum elektrischen Aufladen der festen» flüssigen und/oder gasförmigen !Teilchen, einem Abscheidegehäuse zum Hindurchführen des zu reinigenden Gasstromes, einem nachgeschalteten Iropfenabseheider, einem saug - oder drucks eit-ig angebrachten Ventilator, sowie gegebenenfalls einem Klärbehälter mit Flüssigkeitspumpe für den Kreislaufbetrieb der -Waschflüssigkeit-, dadurch gekennzeichnet, daJ3 im Ä\bseh,@idegehäuse zur Erzeugung von Flüssigkeltströpfch-an mindestens ein Schleuderrad angeordnet ist.

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7) Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleuderrad derart ausgebildet ist, daß die erzeugten Flüssigkeitströpi'chen den Raum zwischen Schleuderrad und Gehäusewand lückenlos ausfüllen.
8) Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7> dadurch gekennzeichnet, daß, in otrömungsrichtung gesehen, mehrere Schleuderroder hintereinander angebracht sind.
9) Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der ionisierte Gasstrom tangential in das Abscheidegehäuse eingeführt wird.
10) Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Abscheidegehäuse ein Drallkörper zur Erzielung einer rotierenden luitbewegung vor der Spritzzone angeordnet ist.
11) Vorrichtung naca Anspruch 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß in dem Abscheidegehäuse ein Drallkörper zur Erzielung einer rotierenden Luitbewegung hinter der Spritzzone angeordnet ist.
12) Vorrichtung nach Anspruch 5 Ms 11, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Jonisationseinrichtung mehrere parallel angeordnete Abscheidegehäuse verwendet werden.

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