DD234802A1

DD234802A1 - Verfahren und vorrichtung zur erhoehung der abscheideleistung von elektroabscheidern

Info

Publication number: DD234802A1
Application number: DD27362085A
Authority: DD
Inventors: Guenter Mueller; Kristian Schroeter; Wolfgang Lukas
Original assignee: Entstaubungstech Edgar Andre
Priority date: 1985-02-28
Filing date: 1985-02-28
Publication date: 1986-04-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erhoehung der Abscheideleistung von Elektroabscheidern zur Reinigung von industriellen Abgasen, die mit festen oder fluessigen Partikeln beladen sind. Ziel der Erfindung ist es, ohne Vergroesserung des umbauten Raumes von Elektroabscheidern und ohne Erhoehung des Druckverlustes hoehere Abscheideleistungen zu erzielen, beziehungsweise bei gleicher Abscheideleistung den umbauten Raum zu verkleinern. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Ursache der beschriebenen Maengel zu beseitigen und eine Loesung zu finden, die es ermoeglicht, die raeumliche und zeitliche Trennung der Gasverteilung und Ionisierung zu beseitigen, die Verweilzeit der Partikel im elektrischen Feld zu verlaengern und die Gasverteilungseinrichtungen im Diffusor sowie den umbauten Raum des Konfusors fuer die Ionisation, Agglomeration und Abscheidung zu nutzen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass die Raeume vor, zwischen und/oder nach den Gasverteilungseinrichtungen und der umbaute Raum des Konfusors durch Anordnung von Niederschlags- und/oder Spruehelektrodensystemen zur Ionisierung, Agglomerierung und Abscheidung genutzt werden.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erhöhung der Abscheideleistung von Elektroabscheidern zur Reinigung von industriellen Abgasen, die mit festen oder flüssigen Partikeln beladen sind.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, daß im Gaseintrittsstutzen von Eiektroabscheidern, insbesondere in solchen mit horizontalem Gasdurchgang, zum Erreichen einer über die gesamte Querschnittsfläche gleichmäßig verteilten Anströmung Gasverteilungseinrichtungen in Form von Stauwänden quer zur Strömungsrichtung angeordnet sind. Es ist weiterhin bekannt, daß die Ionisierung und Abscheidung der im zu reinigenden Gasstrom enthaltenen Partikel in dem der Gasverteilungseinrichtung nachfolgenden Elektrodensystem erfolgt. Außerdem sind Elektroabscheider mit quer zur Strömungsrichtung angeordneten Elektrodensystemen bekannt. Sie sind in den Patentschriften DE 2 460 962; DE 2 617 138; US 3 616 606 und in der Zeitschrift Cvetnye metally, Moskva. 53 (1980) 4, S. 34-38 beschrieben.

Der Nachteil dieser technischen Lösungen besteht darin, daß der zur Verfugung stehende umbaute Raum des Abscheiders nicht im vollen Umfang für die Ionisation und Abscheidung genutzt wird und damit das Leistungsvermögen des Elektroabscheider, bezogen auf die Raumeinheit, begrenzt ist. Bisher wurde eine Erhöhung der Abscheideleistung vorwiegend durch Vergrößerung des umbauten Raumes erreicht. Bei Elektroabscheidern mit quer zur Strömungsrichtung angeordneten Elektrodensystem besteht der Nachteil insbesondere darin, daß wesentlich höhere Druckverluste auftreten.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ohne Vergrößerung des umbauten Raumes von Elektroabscheidern und ohne Erhöhung des Druckverlustes höhere Abscheideleistungen zu erzielen, beziehungsweise bei gleicher Abscheideleistung den umbauten Raum zu verkleinern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Ursachen für diese Mangel bestehen darin, daß die Gasverteilung, Ionisierung und Abscheidung in räumlich und zeitlich aufeinander folgenden getrennten Zonen ablaufen, wodurch die Verweiizeit der ionisierten Partikel im elektrischen Feld begrenzt ist.

Die im Diffusor angeordneten Gasverteilungseinrichtungen werden nur für die gleichmäßige Verteilung des partikelbeladenen Gasstromes über den gesamten Abscheiderquerschnitt genutzt. Erst danach gelangt der Gasstrom ins elektrische Feld, wodurch die Partikel ionisiert und abgeschieden werden.

Der umbaute Raum des Konfusors dient bisher lediglich der Ableitung des gereinigten Gases.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Ursachen der beschriebenen Mängel zu beseitigen und eine Lösung zu finden, die es ermöglicht, die räumliche und zeitliche Trennung der Gasverteilung und Ionisierung zu beseitigen, die Verweilzeit der Partikel im elektrischen Feld zu verlängern und die Gasverteiiungseinrichtungen im Diffusor sowie den umbauten Raum des Konfusors für die Ionisation, Agglomeration und Abscheidung zu nutzen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Räume vor, zwischen und/oder nach den Gasverteiiungseinrichtungen und der umbaute Raum des Konfusors durch Anordnung von Niederschlags- und/oder Sprühelektrodensystemen zur Ionisierung, Agglomerierung und Abscheidung genutzt werden.

Der partikelbeladene Gasstrom tritt in den Diffusor ein und wird vor Auftreffen auf die erste Gasverteilungseinrichtung durch ein Sprühsystem ionisiert, die Partikel aufgeladen und dann an der gleichzeitig als Niederschlagselektrode wirkenden Gasverteilungseinrichtung teilweise elektrisch abgeschieden. Dieses System kann mehrfach hintereinander angeordnet werden, wobei sich durch stetige Verringerung der Gasgeschwindigkeit die Aufladung und die Abscheidung der Partikel verbessert.

Überraschenderweise wurde durch Versuche gefunden, daß durch die Wirkung des elektrischen Windes zwischen den Gasverteiiungseinrichtungen im Diffusor die Gasverteilung so verbessert wird, daß die seitlichen Leiteinrichtungen entfallen können.

Durch diese Lösung ist es möglich, die Wirkung des ersten Kraftfeldes im Abscheider zu verbessern, da die Partikel bereits aufgeladen und agglomeriert sind, die Partikelkanzentration verringert ist und damit eine größere Koronastromdichte eintritt.

Durch Anordnung eines Elektrodensystems im Konfusor wird die Verweilzeit der Partikel im elektrischen Feld weiter verlängert und

damit der Reststaubgehalt weiter gesenkt. r

Das Verfahren wird durch eine Vorrichtung realisiert, die aus vor, zwischen und/oder nach den Gasverteiiungseinrichtungen und in dem umbauten Raum des Konfusors angeordneten Niederschlags- und/oder Sprühelektrodensystemen besteht, wobei die Gasverteiiungseinrichtungen zusätzlich die Funktion der Niederschiagselektroden übernehmen.

Aus der Anwendung der vorgenannten technischen Lösung ergeben sich als Vorteile, daß durch Verlängerung der Verweilzeit der Partikel im elektrischen Feld und ohne Erhöhung des Druckverlustes die Abscheideleistung des Elektroabscheider erhöht wird und damit eine Verbesserung des Masse/Leistungsverhältnisses und Verringerung des Platzbedarfes bezogen auf die Leistung eintritt.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines Beispiels näher erläutert werden. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: den Schnitt durch einen Diffusor mit eingebauter erfindungsgemäßer Lösung; Fig. 2: die Prinzipdarstellung einer möglichen Anordnung der Stützisolatoren für die Abtragung der erfindungsgemäßen Lösung; Fig. 3: den Schnitt durch einen Konfusor mit eingebauter erfindungsgemäßer Lösung.

Im Diffusor 1 des Elektroabscheiders 2 ist jeweils mittig zwischen mit gleichem Abstand vor beziehungsweise hinter den die Gasverteilungseinrichtung 3 bildenden Stauwänden 3.1; 3.2; 3.3 eine Sprüheinrichtung 4 mittels auf dem Diffusor 1 befestigten Stützisolatoren 5 vom Gehäuse 6 des Elektroabscheiders 2 elektrisch isoliert angeordnet. Zur Stabilisierung der gesamten Sprüheinrichtung 4 sowie zur Kraft- und Stromübertragung sind am unteren Teil der Sprührahmen 4.1; 4.2; 4.3 Verbindungsstangen

7 befestigt.

Das Gas-Partikel-Gemisch 8 strömt aus dem Rohgaskanal 9 in den Diffusor 1 des Elektroabscheiders 2 ein und verliert auf Grund des großen Öffnungswinkels des Diffusors 1 an Geschwindigkeit. Beim Durchströmen des Diffusors 1 passiert das Gas-Partikel-Gemisch

8 den ersten Sprührahmen 4.1, wobei das Gas teilweise ionisiert und die Partikel teilweise elektrostatisch aufgeladen werden. Nach dem Passieren des Sprührahmens 4.1 trifft das Gas-Partikel-Gemisch 8 auf die erste Stauwand 3.1 der Gasverteilungseinrichtung 3 und wird auf die gesamte Querschnittsfläche verteilt, wobei sich die Geschwindigkeit weiter verringert. Gleichzeitig lagern sich aufgeladene Partikel an den Flächen zwischen den Öffnungen an und geben ihre Ladung an diese entgegengesetzt gepolte Gasverteilungseinrichtung 3, die in diesem Falle wie eine zusätzliche Niederschlagselektrode wirkt, ab. Dieser Vorgang wiederholt sich entsprechend der Anzahl der im Diffusor 1 angeordneten Sprüheinrichtungen 4 und Gasverteilungseinrichtung 3. Dadurch wird die Partikelkonzentration vermindert, die Gasgeschwindigkeit verringert, eine Agglomeration und Aufladung der Partikel, eine Vorionisierung des Gasstromes und eine durch den zwischen Sprüheinrichtung 4 und Gasverteilungseinrichtung 3 entstehenden elektrischen Wind positiv beeinflußte, gleichmäßige Verteilung des Gas-Partikel-Gemisches 8 auf die gesamte Querschnittsfiäche des Elektroabscheiders 2 erreicht.

Das derart vorbehandelte Gas-Partikel-Gemisch 8 strömt dann in das erste Kraftfeld 10 des Elektroabscheiders 2, wo es weiter gereinigt wird. Durch diese Vorbehandlung ist es möglich, die Verweiizeit der Partikel im elektrischen Feld ohne Vergrößerung des Elektroabscheiders 2 zu verlängern, die Wirkung des ersten Kraftfeldes 10 zu verbessern und eine größere Koronadichte zu erreichen.

Die Einspeisung des für die Koronabildung erforderlichen Stromes erfolgt im Beispiel aus einer separatea Hochspannungsanlage, kann aber auch an die Hochspannungsanlage eines nachfolgenden Kraftfeldes 10 angeschlossen sein. Mittels geeigneter Vorrichtungen werden die Gasverteilungseinrichtung 3 und die Sprüheinrichtung 4 abgereinigt.

Bei der Abreinigung der Niederschlagselektroden und Sprührahmen 11 des Elektroabscheiders 2, beispielsweise mittels Überschlaghammerklopfung 12, wird ein Teil der abgeschiedenen Partikel vom Gasstrom 13 mitgerissen und verläßt das n-te Kraftfeld 10.1 in Richtung Konfusor 14, um dann über den Reingaskanal 15 zum Schornstein zu gelangen. Um auch diesen Teil der Partikel abscheiden zu können, wird die Verweilzeit durch den Einbau eines Elektrodensystems 16 im Konfusor 14 verlängert. Die Partikel werden nochmals mit Hilfe des Sprührahmens 16.1 elektrisch behandelt und dann an der Niederschlagselektrode 16.2 abgeschieden.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Verfahren zur Erhöhung der Abscheideleistung von Elektroabscheidern mit im Diffusor angeordneten Gasverteilungseinrichtungen und mit Konfusoren zur Gasableitung, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Diffusor (1) einströmende Gas-Partikel-Gemisch (8) schon im Bereich der Gasverteiiungseinrichtungen (3) ionisiert, agglomeriert und abgeschieden wird.
2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem letzten Feld (10.1) austretende, mit einem Restpartikelgehalt beiadene Gasstrom (13) durch ein Elektrodensystem (16) im umbauten Raum des Konfusors (14) weiter reduziert wird.
3. Vorrichtung zur Erhöhung der Abscheideleistung von Elektroabscheidern mit im Diffusor angeordneten Gasverteiiungseinrichtungen und mit Konfusor zur Gasableitung, dadurch gekennzeichnet, daß in die Räume vor, zwischen und/oder nach den Gasverteilungseinrichtungen (3) eine Sprüheinrichtung (4) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Punkt 3, dadurch gekennzeichnet, daß im umbauten Raum des Konfusors (14) ein Elektrodensystem (16) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Punkt 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühsysteme (4; 16.1) sowohl eine separate Abtragung mit oder ohne eigene Hochspannungsversorgung besitzen als auch mit dem benachbarten Sprühsystem (11) mechanisch und elektrisch verbunden sind.

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen.