DD234802A1 - METHOD AND DEVICE FOR INCREASING THE SEPARATION PERFORMANCE OF ELECTRIC DETERGENTS - Google Patents

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.The invention relates to a method and a device for increasing the separation efficiency of electrostatic precipitators for the purification of industrial waste gases, which are loaded with solid or liquid particles. The aim of the invention is to achieve without enlargement of the enclosed space of electrostatic precipitators and without increasing the pressure loss higher separation efficiency, or to reduce the enclosed space with the same separation efficiency. The invention has for its object to eliminate the cause of the described defects and to find a solution that makes it possible to eliminate the spatial and temporal separation of the gas distribution and ionization to extend the residence time of the particles in the electric field and the gas distribution devices in the diffuser and to use the confused space for ionization, agglomeration and separation. According to the invention, the object is achieved by using the spaces before, between and / or after the gas distribution devices and the enclosed space of the confuser by arranging precipitation and / or spray electrode systems for ionization, agglomeration and deposition.

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

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.The invention relates to a method and a device for increasing the separation efficiency of electrostatic precipitators for the purification of industrial waste gases, which are loaded with solid or liquid particles.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

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.It is known that in the gas inlet nozzle of Eiektroabscheidern, especially in those with horizontal gas passage, to achieve a uniformly distributed over the entire cross-sectional area flow gas distribution devices are arranged in the form of baffles transverse to the flow direction. It is furthermore known that the ionization and separation of the particles contained in the gas stream to be purified takes place in the electrode system following the gas distribution device. In addition, electrostatic precipitators with electrode systems arranged transversely to the flow direction are known. They are in the patents DE 2 460 962; DE 2 617 138; US 3,616,606 and in the journal Cvetnye metally, Moskva. 53 (1980) 4, pp. 34-38.

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.The disadvantage of these technical solutions is that the available built-up space of the separator is not fully used for the ionization and separation and thus the performance of the electrostatic precipitator, based on the room unit, is limited. So far, an increase in the separation efficiency has been achieved mainly by enlarging the enclosed space. In the case of electrostatic precipitators with an electrode system arranged transversely to the direction of flow, the disadvantage is, in particular, that significantly higher pressure losses occur.

Ziel der ErfindungObject of the invention

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.The aim of the invention is to achieve higher separation efficiency without enlarging the enclosed space of electrostatic precipitators and without increasing the pressure loss, or to reduce the enclosed space at the same separation efficiency.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

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.The causes of this deficiency are that the gas distribution, ionization and deposition occur in spatially and temporally successive separate zones, whereby the Verweiizeit the ionized particles in the electric field is limited.

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.The arranged in the diffuser gas distribution devices are used only for the uniform distribution of the particle-laden gas stream over the entire Abscheiderquerschnitt. Only then does the gas flow enter the electric field, whereby the particles are ionized and separated.

Der umbaute Raum des Konfusors dient bisher lediglich der Ableitung des gereinigten Gases.The enclosed space of the confuser has been used only for the discharge of the purified gas.

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.The invention has for its object to eliminate the causes of the deficiencies described and to find a solution that makes it possible to eliminate the spatial and temporal separation of the gas distribution and ionization to extend the residence time of the particles in the electric field and Gasverteiiungseinrichtungen in the diffuser as well as to use the confused space of the confuser for ionization, agglomeration and separation.

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.According to the invention the object is achieved in that the spaces before, between and / or after the Gasverteiiungseinrichtungen and the enclosed space of the confuser by arrangement of precipitation and / or Sprühelektrodensystemen be used for ionization, agglomeration and deposition.

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.The particle-laden gas stream enters the diffuser and is ionized by a spray system before impinging on the first gas distribution device, the particles are charged and then partially electrically deposited on the gas distribution device simultaneously acting as a precipitation electrode. This system can be arranged several times in succession, whereby the charge and the deposition of the particles improve by continuously reducing the gas velocity.

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.Surprisingly, it has been found by experiments that the gas distribution is improved by the effect of the electric wind between the Gasverteiiungseinrichtungen in the diffuser so that the lateral guide devices can be omitted.

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.By means of this solution, it is possible to improve the effect of the first force field in the separator, since the particles are already charged and agglomerated, the particle concentration is reduced and thus a larger corona current density occurs.

Durch Anordnung eines Elektrodensystems im Konfusor wird die Verweilzeit der Partikel im elektrischen Feld weiter verlängert undBy arranging an electrode system in the confuser, the residence time of the particles in the electric field is further extended and

damit der Reststaubgehalt weiter gesenkt. rso that the residual dust content further reduced. 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.The method is implemented by a device which consists of precipitation and / or discharge electrode systems arranged before, between and / or downstream of the gas distribution devices and in the enclosed space of the confuser, the gas distribution devices additionally assuming the function of the low-voltage electrodes.

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.From the application of the aforementioned technical solution, there are advantages that by increasing the residence time of the particles in the electric field and without increasing the pressure loss, the separation efficiency of the electrostatic precipitator is increased and thus an improvement of the mass / power ratio and reduction of space requirements based on the performance occurs ,

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines Beispiels näher erläutert werden. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to an example. The accompanying drawings show:

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.Fig. 1: the section through a diffuser with built-in solution according to the invention; Fig. 2: the schematic diagram of a possible arrangement of the support insulators for the removal of the solution according to the invention; 3 shows the section through a confuser with built-in solution according to the invention.

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 VerbindungsstangenIn the diffuser 1 of the electrostatic precipitator 2 is in each case in the middle between at the same distance in front of or behind the gas distribution device 3 forming congestion walls 3.1; 3.2; 3.3 arranged a spray device 4 by means of attached to the diffuser 1 support insulators 5 from the housing 6 of the electrostatic precipitator 2 electrically isolated. To stabilize the entire spraying device 4 and for power and current transmission are at the bottom of the spray frame 4.1; 4.2; 4.3 Connecting rods

7 befestigt.7 attached.

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-GemischThe gas-particle mixture 8 flows from the raw gas channel 9 into the diffuser 1 of the electrostatic precipitator 2 and loses speed due to the large opening angle of the diffuser 1. As it flows through the diffuser 1, the gas-particle mixture passes

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.8 the first spray frame 4.1, wherein the gas is partially ionized and the particles are partially charged electrostatically. After passing through the spray frame 4.1, the gas-particle mixture 8 strikes the first stowage wall 3.1 of the gas distribution device 3 and is distributed over the entire cross-sectional area, whereby the speed is further reduced. At the same time, charged particles deposit on the surfaces between the openings and discharge their charge to this oppositely poled gas distribution device 3, which in this case acts like an additional precipitation electrode. This process is repeated in accordance with the number of arranged in the diffuser 1 sprayers 4 and gas distribution device 3. This reduces the particle concentration, reduces the gas velocity, agglomeration and charging of the particles, a pre-ionization of the gas stream and a resulting from the between spray 4 and gas distribution device 3 positively influenced electrical wind, uniform distribution of the gas-particle mixture 8 reaches the entire cross-sectional area of the electrostatic precipitator 2.

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.The thus pretreated gas-particle mixture 8 then flows into the first force field 10 of the electrostatic precipitator 2, where it is further purified. By this pre-treatment, it is possible to extend the Verweiizeit the particles in the electric field without increasing the electrostatic precipitator 2, to improve the effect of the first force field 10 and to achieve a greater corona density.

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.The feeding of the current required for the corona formation takes place in the example of a separatea high-voltage system, but may also be connected to the high-voltage system of a subsequent force field 10. By means of suitable devices, the gas distribution device 3 and the spray device 4 are cleaned.

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.During the cleaning of the collecting electrodes and spray frame 11 of the electrostatic precipitator 2, for example by means of rollover hammering 12, a portion of the separated particles is entrained by the gas stream 13 and leaves the n-th force field 10.1 in the direction of Konfusor 14, then to pass through the clean gas duct 15 to the chimney , In order to also be able to deposit this part of the particles, the residence time is prolonged by the installation of an electrode system 16 in the confuser 14. The particles are again treated electrically by means of the spray frame 16.1 and then deposited on the precipitation electrode 16.2.

Claims (5)

Erfindungsanspruch:Invention claim: 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.1. A method for increasing the separation efficiency of electrostatic precipitators with arranged in the diffuser gas distribution devices and with confusers for gas discharge, characterized in that in the diffuser (1) inflowing gas-particle mixture (8) already ionized in Gasverteiiungseinrichtungen (3), agglomerated and separated. 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.2. The method according to item 1, characterized in that from the last field (10.1) exiting, with a residual particle content laden gas stream (13) by an electrode system (16) in the enclosed space of the confuser (14) is further reduced. 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.3. A device for increasing the separation efficiency of Elektroabscheidern arranged in the diffuser Gasverteiiungseinrichtungen and Confusor for gas discharge, characterized in that in the spaces before, between and / or after the gas distribution means (3) a spraying device (4) is arranged. 4. Vorrichtung nach Punkt 3, dadurch gekennzeichnet, daß im umbauten Raum des Konfusors (14) ein Elektrodensystem (16) angeordnet ist.4. Device according to item 3, characterized in that in the enclosed space of the confuser (14), an electrode system (16) is arranged. 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.5. The device according to item 3 and 4, characterized in that the spray systems (4, 16.1) both have a separate removal with or without their own high voltage supply and are mechanically and electrically connected to the adjacent spray system (11). Hierzu 3 Seiten Zeichnungen.For this 3 pages drawings.