DD204411A1 - DEVICE FOR DISPERSING FOGS - Google Patents

Abstract

Zur Abscheidung von Troepfchen und Nebeln aus Gasstroemen sind eine Reihe von Apparaten und Vorrichtungen bekannt, die entweder nach dem Prinzip der Prallabscheidung bzw. auf elektrostatischem Wege arbeiten. Speziell die mechanischen Nebelfilter versagen dabei ihren Dienst, wenn neben den Aerosolen Feststoffanteile im Gas enthalten sind. In diesem Fall lassen sich nur kosten- und materialaufwendige Elektroabscheider mit Erfolg einsetzen. Mit der erfindungsgemaessen Vorrichtung zur Abscheidung von Nebeln aus Gasstroemen wird einem fuer die Nebelabscheidung an sich nicht geeigneten Gestrickabscheider ein Ionisator, bestehend aus einem System von hochspannungsfuehrenden Spruehdraehten, die geerdeten flaechenhaften Elektroden gegenueberstehen, nachgeschaltet. Zur Verbesserung des Abscheidegrades ist zwischen Ionisator und Gestrickabscheider ein homogenes elektrisches Feld einzubauen, das in einer herkoemmlichen Rohrleitung durch Anordnung von Platten, die an der Spruehdrahtaufhaengung befestigt sind und dazwischen angeordneten an der Rohrwandung befestigten anderspoligen Platten oder durch konzentrische Anordnung eines oben und unten geschlossenen Zylinders, entsteht.For the separation of dry droplets and mists from gas streams, a number of apparatuses and devices are known, which operate either on the principle of impact deposition or by electrostatic means. In particular, the mechanical mist filters fail their service if, in addition to the aerosols, solid particles are contained in the gas. In this case, only cost and material consuming Elektroabscheider can be used successfully. With the device according to the invention for the separation of nebulas from gas streams, a jet separator, which is not suitable for mist separation, is followed by an ionizer consisting of a system of high-voltage spray hammers facing the earthed flat electrodes. To improve the degree of separation between ionizer and kneader a homogeneous electric field is to be installed in a conventional pipe by arranging plates which are fixed to the Spruehdrahtaufhaengung and interposed mounted on the pipe wall other pole plates or by concentric arrangement of a top and bottom closed cylinder , arises.

Description

Vorrichtung zur Abscheidung von Nebeln Anwendungsgebiet der Erfindung: Device for the separation of mists Field of application of the invention:

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abscheidung von Nebeln aus einem Gasstrom, Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Abscheidung von Schwefelsäurenebeln und feinsten Flüssigkeitströpfchen aus Gasströmen insbesondere in der chemischen Lind metallurgischen Industrie, vorzugs?jeise jedoch die Abscheidung von Schwefelsäurenebeln.The invention relates to an apparatus for the separation of nebulas from a gas stream, the field of application of the invention is the separation of sulfuric acid mists and finest liquid droplets from gas streams, especially in the chemical industry, but preferably the separation of sulfuric acid mists.

Charakteristik der bekannten technischen LösungCharacteristic of the known technical solution

Zur Abscheidung von Tröpfchen und Nebeln aus strömenden Gasen· sind neben der Abscheidung mittels Elektroabscheidern unterschiedliche Arten von Prallabscheidern bekannt» In der DE-PS 16 19 902 wird eine Anordnung beschrieben, die aus verschiedenartig geformten Prallblechen besteht« Die DE-PS .. 1217347 schlägt Eugelpackungen zur Nebe!abscheidung vor, Ferner sind auch Gewebe- bzw. Gestrickabscheider (Demistoren) bekannt. Neben diesen Abscheideverfahren werden "vielfach auch Kombinationen von Abscheidern mit unterschiedlichen Wirkprinzipien vorgeschlagen«For the separation of droplets and mists from flowing gases · in addition to the separation by means of electrostatic precipitators different types of impact are known »In DE-PS 16 19 902 an arrangement is described which consists of variously shaped baffles« DE-PS .. 1217347 suggests Eugelpackungen for Nebe! Deposition before, also fabric or knitted fabric separator (demisters) are known. In addition to these deposition methods, "combinations of separators with different principles of action are often suggested"

Im US-PS 38O7137 wird ein elektrostatischer Gaswäscher beschrieben, der feste und flüssige Verunreinigungen im Gasstrom abscheidet. Dazu wird in das Gas eine Waschflüssigkeit eingedüst, wobei durch Anordnung einer Spannung führenden Hingelektrode vor den Düsen eine elektrische Aufladung der Tröpfchen erfolgt. In einem nachgeschalteten System von Abscheideel§ktroden werden die Tröpfchen abgeschieden.In US-PS 38O7137 an electrostatic gas scrubber is described, which deposits solid and liquid impurities in the gas stream. For this purpose, a washing liquid is injected into the gas, wherein an electric charging of the droplets takes place by arranging a voltage-carrying Hing electrode in front of the nozzles. In a downstream system of deposition electrodes, the droplets are separated.

In der SU-PS 404511 wird ein Aerosolabscheider beschrieben, bei dem Flüssigkeit in Gasrichtung eingedüst wird rind durch in den Sprühraum ragende Koronaelektroden die Tröpfchen aufgeladen werden. Der Düse steht eine Niederschlagselektrode gegenüber, an der sich die Tröpfchen niederschlagen»In SU-PS 404511 an aerosol separator is described in which liquid is injected in the gas direction by charging into the spray chamber corona electrodes, the droplets are charged. The nozzle faces a collecting electrode, where the droplets precipitate »

Bekannt ist ferner die in der US-PS 3988131 beschriebene Kombination von mechanischem Filter, Ionisationsstrecke und chemischem Filter einschließlich Lüfterrad in einem Luftfilter,Also known is the combination of mechanical filter, ionization path and chemical filter including fan in an air filter described in US Pat. No. 3,988,131.

Alle bekannten Lösungen, außer den Elektroabscheider^ sind entweder nicht oder nur bedingt für die Abscheidung von Nebeln und feinsten Flüssigkeitsteilchen aus großen Gasströmen geeignet. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn neben den Nebeln auch Schmutzanteile im Gas vorhanden sind, die z.B. Nebelkerzenfilter, keramische und chemische Filter zusetzen und unwirksam machen.All known solutions, except the Elektroabscheider ^ are either not or only partially suitable for the separation of nebulas and finest liquid particles from large gas streams. This is especially true if, in addition to the mists, there are also dirt components in the gas, which are present, for example. Add smoke filter, ceramic and chemical filters and deactivate them.

Durch die Verwendung von Spülflüssigkeiten wird der technische Aufwand erhöht, was insbesondere für das Einspritzen stark korrosiver Flüssigkeiten, wie z.B. Schwefelsäure gilt.The use of rinsing liquids increases the technical complexity, which is particularly important for the injection of strongly corrosive liquids, such as e.g. Sulfuric acid applies.

Einfache Anordnungen, wie Prallbleche, besitzen für die sehr feinen Nebeltröpfchen keine bzw. nur ungenügende Abscheideleistung.Simple arrangements, such as baffles, have no or only insufficient separation efficiency for the very fine mist droplets.

Der Einsatz von Elektroabscheidern schließlich ist kostenintensiv, da diese Abscheider relativ groß und· masseaufwendig sind.Finally, the use of electrostatic precipitators is costly, since these separators are relatively large and massively expensive.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Abscheidung von Nebeln aus Gasströmen zu finden, die mit geringem Kostenaufwand eine wirksame Abscheidung ermöglicht und für das der Erfindung zugrunde liegende Anwendungsgebiet funktionssicher ist. Darüber hinaus soll die erfindungsgemäße Torrichtung mit geringem Aufwand das Nachrüsten bestehender Anlagen ermöglic hen.The aim of the invention is to find a device for the separation of nebulas from gas streams, which enables effective deposition at low cost and is reliable for the application area underlying the invention. In addition, the goal direction according to the invention with little effort is the retrofitting of existing facilities hen ermöglic.

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Darlegung des Wesens der Erfindung Exposition of the essence of the s dung OF INVENTION

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde_s. eine Vorrichtung zur Abscheidung von Nebeln und Tröpfchen feiner 5 p& zu finden, die auch bei Anwesenheit fester Verunreinigungen im Gasstrom funktionssicher ist, hohe Abscheidegrade sichert und leicht nachträglich in bestehende technologische Anlagen eingebaut werden"kahfu Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst_s daß einem für die Nebelabscheidung an sich nicht geeigneten Gestrickabscheider (Demister) ein Ionisator vorgeschaltet wird. Der Ionisator wird mit relativ hohen Gasgeschwindigkeiten von ca₀ 2 bis 5 in/s beaufschlagt, wodurch ein nachträglicher Einbau in eine vorhandene Eohrleitung mit geringem Aufwand möglich ist. Die Entfernung zwischen Ionisator und Demister muß so groß sein, daß eine effektvolle Agglomeration der im Ionisator aufgeladenen Hebeltröpfchen erfolgt,The invention is based on the object _s . find a device for the separation of nebulas and droplets fine 5 p & that is reliable even in the presence of solid impurities in the gas stream, ensures high separation efficiency and easily be retrofitted into existing technological equipment "kahfu According to the invention, this object is achieved _s that one for the Mist separation on a non-suitable knitted fabric separator (demister) an ionizer is connected upstream The ionizer is exposed to relatively high gas velocities of about ₀ 2 to 5 in / s, which makes retrofitting into an existing pipeline very easy and demister must be so large that an effective agglomeration of the charged in the ionizer lever droplets,

Vorzugsweise ist der Ionisator in. einer, nach unten führenden Eohrleitung, der Demister in einer nach oben führenden Eohrleitung anzuordnen, so daß beide Funktionselemente über einen gemeinsamen, am tiefsten Punkt der Umlenkung befindlichen Flüssigkeitsabzug verfügen»Preferably, the ionizer is in., A downwardly leading Eohrleitung to arrange the demister in an upwardly leading Eohrleitung so that both functional elements have a common, located at the lowest point of the diversion liquid withdrawal »

Wird der Ionisator unterhalb des Demisters angeordnet:, ist der Einbau eines Flüssigkeitsableitbodens oberhalb des Ionisators erforderlich, der die vom Demister ablaufende abgeschiedene Flüssigkeit aus dem Gasweg führt.When the ionizer is placed below the demister, it is necessary to install a liquid drainage tray above the ionizer, which will discharge the separated liquid leaving the demister from the gas path.

Der Ionisator wird in bekannter Weise als ein System von hochspannungsführenden Sprühdrähten, die. geerdeteü flächenhaften Elektroden gegenüberstehen, ausgeführte Die aktive Länge des lonisationsf eldes rsoll .Verweilzeiten^::das^;i;Gases . zwischen 0,1 und 1 see, zulassen» Als Material für die geerdeten Platten können Metall bzw_e bei Behandlung von Säure- bzw. Laugennebeln auch Kunststoff, Porzellan oder andere nichtleitende Materialien verwendet werden. Zur Ableitung des Massepotentials sind jedoch von diesen nichtleitenden Platten geeignete leitfähige Verbindungen zum metallischen Gehäuse bzw* zur. ,Wandung des Kanals herzustellen,The ionizer is known in the art as a system of high voltage live spray wires. geerdeteü planar electrode face, running the length of the active lonisationsf Eldes Rsoll ^{.Verweilzeiten: the;} i; gas. between 0.1 and 1 sea, allow »Metal or _e for the treatment of acid or alkali mists as well as plastic, porcelain or other non-conductive materials can be used as material for the grounded plates. For deriving the ground potential, however, these conductive plates are suitable conductive connections to the metallic housing or *. To make wall of the canal,

Durch das Absetzen von Nebeltröpfchen wird die Leitfähigkeit der nichtleitenden Platten hergestellt»By settling of mist droplets, the conductivity of non-conductive plates is produced »

Ebenso wie an den Platten des Ionisators setzen sich auch an den Isolatoren, die das hochspannungsführende System des Ionisators tragen, Nebeltröpfchen ab« Zum Schutz gegen derartige unerwünschte Niederschlage werden die Isolatoren mit Spülluft beaufschlagt, die z* B. gemäß DD-PS I38 608 mittels Gasdrosseleinrichtungen als Pfropfenströmung in den Isolator geführt wird. In Verlängerung des Isolators sind Rohre von annähernd gleichem Durchmesser wie die Isolatoren angeordnet, in denen die Pfropfenströmung weitergeführt wird.As with the plates of the ionizer, mist droplets are also deposited on the insulators which carry the high-voltage-carrying system of the ionizer. "To protect against such unwanted precipitation, the insulators are subjected to scavenging air, which is sprayed according to DD-PS 1,338,608 Gas throttling is performed as plug flow into the insulator. In extension of the insulator tubes of approximately the same diameter as the insulators are arranged, in which the plug flow is continued.

Eine verbesserte Ausführung der erfindungsgemäßen Anordnung eines Isolators vor einem Demister wird erreicht, wenn dem Sprühfeld des Ionisators ein homogenes elektrisches Feld nachgesetzt ist, daß ζ* B. in einer herkömmlichen Rohrleitung durch Anordnung von Platten mit einem zur Vermeidung von. "Überschlägen ausreichend großen Abstand zueinander sowie zur Wandung hin oder durch konzentrische Anordnung eines oben und unten geschlossenen Zylinders erzeugt wird* Die Plattenanordnung bzw. der Zylinder sind mit dem hochspannungsführenden Sprühsystem des Ionisators fest und elektrisch leitend verbunden.An improved embodiment of the inventive arrangement of an insulator in front of a demister is achieved when the spray field of the ionizer is a homogeneous electric field nachsetzt that ζ * B. in a conventional pipeline by arranging plates with a to avoid. "Flashovers sufficiently large distance from each other and to the wall or by concentric arrangement of a top and bottom closed cylinder is generated * The plate assembly and the cylinder are connected to the high-voltage spray system of the ionizer solid and electrically conductive.

Bei der Plattenanordnung sind zwischen den am Sprühdrahtrahmen aufgehängten Platten mit der Rohrwandung verbundene anderspolige Niederschlagsplatten anzubringen.In the plate arrangement are connected to the pipe wall connected to the pipe wall connected to different pole precipitation plates between the suspended on the Sprühdrahtrahmen plates.

Ausfuhrungsbeispie 1 EXECUTION EXAMPLE 1

Das Wesen der Erfindung soll an einem Beispiel erläutert werden.The essence of the invention will be explained by way of example.

In Fig. (1) ist dazu die vorzugsweise Anordnung eines Ionisators vor einem Demister dargestellt» Der Ionisator 1 befindet sich in einer Rohrleitung 2, die von der Gasströmung 3 von oben nach unten durchströmt wird. Die dargestellte Rohrerweiterung im Bereich des Ionisators ist nur bei kleinen Rohrdurchmessern erforderlich und gewährleistet das Durch-In Fig. (1) the preferred arrangement of an ionizer is shown in front of a demister to the »Ionizer 1 is located in a pipe 2, which is traversed by the gas flow 3 from top to bottom. The shown pipe extension in the area of the ionizer is only required with small pipe diameters and ensures the throughput.

strömen des Ionisators mit einer Strömungsgeschwindigkeit ^ 2 m/s.flow of the ionizer at a flow rate ^ 2 m / s.

Über die Umlenkung 4 gelangt das Gas zum Demister 5 un<i verläßt diesen durch den Stutzen 6, Die im Demister und teilweise bereits im Ionisator abgeschiedenen 'Tröpfchen werden am Flüssigkeitsabzug abgeleitet.Via the deflection 4, the gas passes to the demister 5 and leaves the latter through the nozzle 6. The droplets deposited in the demister and partly already in the ionizer are discharged at the liquid outlet.

Der Ionisator besteht in bekannter Weise aus geerdeten Plattenelektroden 8 und hochspannungsführenden Sprühelektroden 9* die mittels eines, Tragsystems 10 am Stützisolator 11 befestigt sind.The ionizer consists in a known manner of grounded plate electrodes 8 and high-voltage discharge electrodes 9 * which are fixed by means of a supporting system 10 on the support insulator 11.

Zur Verhinderung von Tröpfchenkondensation an den Stützisolatoren 11 sind diese in ebenfalls bekannter Weise in einer gasdichten Kammer 12 untergebracht, die durch Stutzen 13 mit trockener Spülluft 14- beaufschlagt wirdoTo prevent droplet condensation on the support insulators 11 they are housed in a likewise known manner in a gas-tight chamber 12, which is acted upon by nozzle 13 with dry purging air 14-

Die durch Abschlußkappen 15 der Stützisolatoren hindurchströmende Spüiluft 14 wird in Gasdrosseleinrichtungen 16 in eine Pfropfenströmung überführt, die das Innere der Isolatoren ausfüllend, nach unten in den Gasstrom 3 strömt.The flushing air 14 flowing through end caps 15 of the support insulators is transferred into gas flow restrictors 16 into a plug flow which fills the inside of the insulators and flows down into the gas flow 3.

Im dargestellten Beispiel (1) ist an dem Abtragsystem 10 ein Zylinder 17 so befestigt, daß er konzentrisch in der nachfolgenden Rohrleitung 2 angeordnet ist· Seine Stirnflächen sind durch kegelförmige Abschrägungen 18-begrenzt, so daß der Innenraum des Zylinders 17 gasdicht abgeschlossen ,,ist.In the illustrated example (1), a cylinder 17 is attached to the ablation system 10 so that it is concentrically arranged in the subsequent pipe 2 · Its end faces are bounded by conical bevels 18 -b, so that the interior of the cylinder 17 is gas-tight ,, is ,

Beim Durchströmen des an eine Hochspannungsanlage angeschlossenen Ionisators 1 werden die.im Gasstrom.3 enthaltenen feinen Hebeltröpfchen durch im Koronafeld des Ionisators erzeugte Gasionen aufgeladen. Ein.geringer Teil der Tröpfchen wird bereits im Ionisator an den geerdeten Plattenelektroden 8 abgeschieden. Der weitaus größere Teil der Nebeltröpfchen wird jedoch infolge der erhaltenen elektrischen Ladung und durch die Anwesenheit sowohl des angelegten elektrischen leides als auch infolge der durch geladene. TröpfchenAs it flows through the ionizer 1 connected to a high-voltage system, the fine lever droplets contained in the gas stream 3 are charged by gas ions generated in the corona field of the ionizer. A small portion of the droplets are already deposited in the ionizer at the grounded plate electrodes 8. The much larger part of the mist droplets, however, is due to the received electric charge and by the presence of both the applied electrical distress and as a result of the charged. droplet

selbst gebildeten RaumladungswoIke zu größeren Tröpfchen agglomerieren. Dieser Vorgang des Agglomerierens wird durch, das nachfolgende statische PeId im Bereich des Zylinders 17 beschleunigt.self-formed space charge clouds to larger droplets agglomerate. This process of agglomeration is accelerated by the subsequent static pressure in the region of the cylinder 17.

Die durch die Agglomeration vergrößerten Tröpfchen werden im Demister 5 abgeschieden.The droplets enlarged by the agglomeration are deposited in the demister 5.

Im Beispiel (2) ist dem Ionisator ein Plattenfeld 20 nachgeschaltet, wobei zwischen den am Sprühsystem aufgehängten Platten 20 mit der Rohrwandung verbundene anderspolige Platten 21 angeordnet sind.In example (2), a plate array 20 is connected downstream of the ionizer, wherein differently polar plates 21 connected to the tube wall are connected between the plates 20 suspended on the spray system.

!figur (3) zeigt die erfindungsgemäße Anordnung bei Positionierung des Ionisators 1 unterhalb-.des Demisters 5 bei nach oben gerichteter Gasströmung 3. Die vom Demister abgeschiedene Flüssigkeit läuft in Form großer Tröpfchen ab und wird vom Flüssigkeitsabweiser 19 über den Flüssigkeitsablauf 7-aus dem System entfernt· Ein zweiter Flüssigkeitsablauf 7 unterhalb des Ionisators dient dem Ablauf der vom Ionisator vorabgeschiedenen Tröpfchen.FIG. 3 shows the arrangement according to the invention when the ionizer 1 is positioned below the demister 5 with the gas flow 3 directed upwards. The liquid separated from the demister runs off in the form of large droplets and is discharged from the liquid deflector 19 via the liquid outlet 7 System removed · A second liquid drain 7 below the ionizer serves to drain the droplets pre-deposited by the ionizer.

Claims (3)

_ π —_ π - Erfindungsanspruchinvention claim 1. Vorrichtung zur Abscheidung von liebeln gekennzeichnet dadurch, daß einem für die üebelabscheidung an sich nicht geeigneten Gestrickabscheider (Demister) (5) ein Ionisator (1) zvr Tröpfchenagglomeration vorgeschaltet wird, dessen Länge so bemessen ist, daß das Gas in ihm Verweilzeiten von 0,1 bis 1 s besitzt, wobei der Ionisator in bekannter Weise aus gekrümmten bzw. ebenen geerdeten Elektroden (8) besteht,- denen hochspannungsführende Sprühelektroden (9) gegenüberstehen.1. A device for the separation of liebeln characterized in that a not suitable for the üebelabscheidung knitted fabric separator (demister) (5) an ionizer (1) zvr droplet agglomeration is connected upstream, the length of which is such that the gas in it residence times of 0 , 1 to 1 s, wherein the ionizer in a known manner consists of curved or planar grounded electrodes (8), - which high voltage leading discharge electrodes (9) face. 2. Vorrichtung nach Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, daß der Ionisator (1) entweder im fallenden Teil einer Gasleitung, der Demister im steigenden Teil einer Rohrleitung angeordnet sind und beide einen gemeinsamen Flüssigkeitsaustrag (7) im untersten Teil des Rohrbogens besitzen,-oder aber der Ionisator unterhalb des Demisters positioniert ist und die vom Demister abgeschiedene, abtropfende Flüssigkeit von einem über dem Ionisator befindlichen Flüssigkeitsabweiser (19) aus dem Gasstrom herausgeführt wird.2. Device according to item 1, characterized in that the ionizer (1) are arranged either in the falling part of a gas line, the demisters in the rising part of a pipeline and both have a common liquid discharge (7) in the lowest part of the pipe bend, or the Ionizer is positioned below the demister and drained from the demister, dripping liquid is led out of a gas above the ionizer liquid deflector (19) from the gas stream. ο Vorrichtung nach Punkt 1 und 2 gekennzeichnet dadurch, daß dem Ionisator (1) eine Elektrodenanordnung (17, 20) nachgeschaltet wird, die ein homogenes elektrisches Feld ausbildet-wund die mit: den hochspannungsführenden Teilen des Ionisators (9) elektrisch leitend und mechanisch starr^verbunden·ist„ .o Device according to item 1 and 2 characterized in that the ionizer (1) an electrode assembly (17, 20) is followed, which forms a homogeneous electric field-sore with: the high-voltage parts of the ionizer (9) electrically conductive and mechanically rigid ^ is connected ". 4.-Vorrichtung nach Punkt 3 gekennzeichnet dadurch, daß die dem Ionisator nachgeschaltete Elektrodenanordnung entweder in Form von Plattenelektroden oder als gasdicht geschlossener Zylinder ausgeführt ist, wobei der Abstand der Platten zueinander bzw, der Abstand zur Wandung in gleicher Größenordnung wie der Abstand zwischen Platteneiektrodeh (8) und' hochspanmihlfsfühfenden Sprühelektroden (9) zu wählen ist»4.-Device according to item 3, characterized in that the ionizer downstream electrode assembly is designed either in the form of plate electrodes or gas-tight closed cylinder, wherein the distance of the plates to each other or, the distance to the wall in the same order of magnitude as the distance between Platteneiektroktro ( 8) and 'high-voltage discharge electrodes (9) is to be selected » Mi_erIU jLSeiien ZeichnungenMi _erIU jLSeiien drawings