DE1058978B

DE1058978B - Electrostatic precipitator with several gas treatment chambers arranged one above the other

Info

Publication number: DE1058978B
Application number: DER19716A
Authority: DE
Inventors: Lawrence Morris Roberts
Original assignee: Research Corp
Current assignee: Research Corp
Priority date: 1955-10-10
Filing date: 1956-10-01
Publication date: 1959-06-11

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektrofilter mit mehreren übereinander angeordneten Gasbehandlungskammern, zwischen denen nach dem Rand zu abfallende Auffangvorrichtungen für von den Niederschlagselektroden der oberen Kammer ablaufende Abreinigungsflüssigkeit angeordnet sind.The invention relates to an electrostatic precipitator with several gas treatment chambers arranged one above the other, between those to the edge to be sloping collecting devices for the collecting electrodes the upper chamber draining cleaning liquid are arranged.

Es sind Elektrofilter dieser Art bekannt, die mit plattenförmigen Niederschlagselektroden ausgerüstet sind. Die an den Platten ablaufende Reinigungsflüssigkeit wird in Rinnen am unteren Rand der Platten aufgefangen und über seitliche Förderrinnen abgeleitet. Jede Gasbehandlungskammer wird also gesondert mit Abreinigungsflüssigkeit beschickt. Der Bedarf an Abreinigungsflüssigkeit ist demzufolge sehr groß.Electrostatic precipitators of this type are known which are equipped with plate-shaped precipitation electrodes are. The cleaning fluid that runs off the panels is collected in channels on the lower edge of the panels and diverted via lateral conveyor troughs. Each gas treatment chamber is therefore separate Cleaning liquid charged. The need for cleaning fluid is therefore very great.

Die Erfindung besteht darin, daß die in an sich bekannter Weise rohrförmigen Niederschlagselektroden einer jeden Kammer in einem im oberen Teil derselben angeordneten, mit der Filterwand dicht abschließenden Rohrboden etwas aus ihm nach oben herausragend befestigt sind, daß von jeder eine geschlossene Trennwand zwischen zwei Kammern bildenden Auffangvorrichtung ein Gaskanal zwischen den Niederschlagselektroden der oberen Kammer hochgezogen ist und unterhalb des Rohrbodens dieser Kammer mündet und daß am Rand der Auffangvorrichtung Abfluß leitungen vorgesehen sind, die oberhalb des Rohrbodens der unteren Kammer enden. Die auf der Auffangvorrichtung der oberen Kammer sich sammelnde Abreinigungsflüssigkeit wird durch die Abfluß leitungen auf den Rohrboden der darunterliegenden Kammer geleitet und durchströmt dann auch die Niederschlagselektroden der unteren Kammer. Demzufolge wird bei zwei übereinander angeordneten Behandlungskammern nur halb soviel Abreinigungsflüssigkeit benötigt, als wenn, wie bei den bekannten Elektrofiltern, jede Behandlungskammer gesondert mit Abreinigungsflüssigkeit versorgt würde. Die Wirtschaftlichkeit der Abreinigung ist dadurch wesentlich erhöht.The invention consists in that the collecting electrodes, which are tubular in a manner known per se of each chamber in one arranged in the upper part of the same and tightly sealed with the filter wall Tube sheets are attached to something protruding upwards from it, that one closed from each other Partition between two chambers forming a collecting device a gas channel between the Precipitation electrodes of the upper chamber is pulled up and below the tube sheet of this Chamber opens and that at the edge of the collecting device drain lines are provided above of the tubesheet of the lower chamber. The ones on the catcher of the upper chamber collecting cleaning fluid is through the drain lines on the tubesheet of the underlying Chamber and then flows through the collecting electrodes of the lower chamber. As a result, with two treatment chambers arranged one above the other, only half as much cleaning liquid is used needed, as if, as with the known electrostatic precipitators, each treatment chamber separately Cleaning fluid would be supplied. The efficiency of the cleaning is therefore essential elevated.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigtThe invention is shown schematically and by way of example in the drawing. It shows

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch den gesamten Filter,Fig. 1 is a vertical section through the entire filter,

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 in Fig. 1.FIG. 2 shows a section along line 2-2 in FIG. 1.

Das rohrförmige senkrechte Gehäuse 10 weist am oberen Ende einen Deckel 14 auf, in dem der Austritt 16 für das Reingas vorgesehen ist. Am unteren Ende ist das Gehäuse durch einen Boden 18 geschlossen, in dem sich die Abzugsöffnung 20 befindet, durch die das aus dem Gasstrom abgeschiedene Material abgezogen werden kann. Das Innere des Gehäuses ist in die beiden Abschnitte A und B unterteilt. Es können aber auch mehrere solcher Abschnitte in einem einzigen Gehäuse übereinander angeordnet sein.The tubular vertical housing 10 has at the upper end a cover 14 in which the outlet 16 is provided for the clean gas. At the lower end, the housing is closed by a base 18 in which the discharge opening 20 is located, through which the material separated from the gas stream can be drawn off. The interior of the housing is divided into two sections, A and B. However, several such sections can also be arranged one above the other in a single housing.

Elektrofilter mit mehreren übereinander
angeordneten GasbehandlungskammernElectrostatic precipitators with several on top of each other
arranged gas treatment chambers

Anmelder:Applicant:

Research Corporation,
New York, N.Y. (V.St.A.)Research Corporation,
New York, NY (V.St.A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Schaefer₁ Patentanwalt,
Hamburg I₁ Lilienstr. 36Representative: Dipl.-Ing. H. Schaefer ₁ patent attorney,
Hamburg I ₁ Lilienstrasse 36

Beanspruchte Priorität:
¹S V. St. v. Amerika vom 10. Oktober 1955Claimed priority:
¹ S V. St. v. America 10 October 1955

Lawrence Morris Roberts, Bound Brook, N. J. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt wordenLawrence Morris Roberts, Bound Brook, N.J. (V.St.A.) has been named as the inventor

Die Abschnitte A und B sind voneinander durch die Trennwand 22 abgeteilt, die mit ihrem Umfang auf der Innenseite des Gehäuses 10 befestigt ist und sich nach innen und nach oben erstreckt. Unter der Trennwand 22 ist ein Rohrboden 24 vorgesehen, der öffnungen aufweist, in denen rohrförmige Niederschlagselektroden 26 befestigt sind. Die oberen Enden der Elektroden 26 ragen aus dem Rohrboden 24 heraus und bilden mit diesem Schalen für die Spülflüssigkeit, die üblicherweise zur Reinigung der Elektroden verwendet wird.The sections A and B are separated from one another by the partition wall 22 , which is fixed with its periphery on the inside of the housing 10 and extends inward and upward. Provided under the partition 22 is a tube sheet 24 which has openings in which tubular collecting electrodes 26 are attached. The upper ends of the electrodes 26 protrude from the tube sheet 24 and with this form shells for the rinsing liquid which is usually used to clean the electrodes.

Durch jede Niederschlagselektrode erstreckt sich eine Sprühelektrode 28, die an Querstangen 30 aufgehängt ist. Die Stangen 30 sind durch Isolatoren im Isolatorgehäuse 31 abgestützt und mit einer Hochspannungsleitung verbunden. Die unteren Enden der Sprühelektroden 28 sind an einem Rahmen 32 befestigt. A spray electrode 28, which is suspended on transverse rods 30 , extends through each collecting electrode. The rods 30 are supported by insulators in the insulator housing 31 and are connected to a high-voltage line. The lower ends of the spray electrodes 28 are attached to a frame 32 .

Der obere Teil B des Gehäuses ist senkrecht über dem Teil A angeordnet und enthält ebenfalls einen Rohrboden 34 mit Öffnungen, in denen rohrförmige Niederschlagselektroden 36 befestigt sind. Das obere Ende jeder Elektrode 36 ragt über den Rohrboden 34 hinaus. Radial sich erstreckende senkrechte Wände 38 bilden mit dem Rohrboden Schalen für die Spülflüssigkeit. Durch die radial sich erstreckenden WändeThe upper part B of the housing is arranged vertically above part A and also contains a tube sheet 34 with openings in which tubular collecting electrodes 36 are attached. The upper end of each electrode 36 protrudes beyond the tube sheet 34 . Radially extending vertical walls 38 form with the tube sheet trays for the rinsing liquid. Through the radially extending walls

50. 38..sind.die Niederschlagselektroden in Gruppen unterteilt, wodurch ein gleichmäßiger Fluß der Spülflüssigkeit für die Elektroden erreicht wird, ohne daß alle Elektroden im Verhältnis zueinander in der Höhe ausgerichtet sein müssen. 50. 38 ..sind.die collecting electrodes are divided into groups, whereby an even flow of the rinsing liquid for the electrodes is achieved without all electrodes having to be aligned in height in relation to one another.

909 530/363909 530/363

Claims

In der Mitte jeder Niederschlagselektrode 36 ist eine Sprühelektrode 40 vorgesehen. Die Elektroden sind mit ihren oberen Enden an Querstangen 42 befestigt, die an Stangen 44 hängen. Die Stangen 44 sind mit den oberen Enden an Isolatoren in den Isolatorgehäusen 48 befestigt. Die unteren Enden der Sprühelektroden 40 sind an Rahmen 50 befestigt. Über den Querstangen 42 sind mehrere Leitungen 52 vorgesehen, die nach unten gerichtete Sprühdüsen 54 aufweisen. Die durch diese versprühte Flüssigkeit füllt die Schalen auf dem Rohrboden und reinigt die Sprühelektroden und die damit verbundenen Hochspannungsrahmen von dem darauf gelagerten Staub. Außerdem sind Zuleitungen 56 im oberen Abschnitt des Filters vorgesehen, die oberhalb des Rohrbodens angeordnet sind und in die Schalen hineinragen. Für jede Schale ist wenigstens eine solche Zuleitung 56 vorgesehen. Der Rohrboden 24 des unteren Filterabschnitts A und die Trennwand 22 sind durch senkrechte Wände so 60 und 62 in Segmente unterteilt. Die Trennwände 62 und 60 liegen senkrecht unter den Trennwänden 38 des oberen Abschnitts B. Jeder durch die Wände 62 gebildete Abschnitt der Trennwand 22 ist mit den durch die Trennwände 60 gebildeten Schalen durch eine Leitung 64 verbunden. Diese Leitungen 64 enden wenig oberhalb der Oberfläche des Rohrbodens 24, jedoch unter dem Flüssigkeitsspiegel in den Schalen des Abschnitts A1 wodurch ein Hindurchtreten des Gases durch die rohrförmigen Niederschlagselektroden 26 erzwungen und ein Hindurchströmen des Gases durch die Rohre 64 verhindert wird. Zur Überleitung des im unteren Abschnitt vereinigten Gasstromes in den oberen Abschnitt B ist ein Durchlaß 66 vorgesehen, dessen Wände sich von der Trennwand 22 zwischen den Niederschlagselektroden 36 des oberen Abschnitts B nach oben erstrecken und das Gas oberhalb der unteren Enden der Niederschlagselektroden 36 und unter dem Rohrboden 34 austreten lassen. Während des Betriebes der Anlage treten die schmutzigen Gase durch die Einlässe 68 in das Gehäuse 10 dicht unter dem Rohrboden 24 ein. Sie strömen zu den offenen Enden der Niederschlagselektroden 26 nach unten und durch diese nach oben hindurch, wobei ein Teil der in den Gehäusen schwebenden Staubteilchen auf den inneren Oberflächen der Rohre 26 niedergeschlagen wird. Die aus den oberen Enden der Niederschlagselektroden austretenden Gase sammeln sich oberhalb der Elektroden und fließen durch den Durchlaß 66 nach oben. Sie gelangen dadurch in den Zwischenraum zwischen den Niederschlagselektroden des oberen Filterabschnitts B1 von wo sie wieder nach abwärts zu den unteren Enden der Rohre 36 und durch diese hindurchströmen. Das aus den Niederschlagselektroden des Abschnitts A austretende Gas wird in dem Zwischenraum zwischen der Oberfläche des Rohrbodens 24 und der Unterseite der Trennwand 22 und in dem im Querschnitt verengerten Durchlauf 66 wieder gemischt und schließlich auf die Niederschlagselektroden des Abschnitts B wieder verteilt. Die im Abschnitt B gereinigten Gase verlassen den Filter durch den Auslaß. Die aus dem Gasstrom ausgeschiedenen Teilchen, die sich auf den Sprühelektroden und ihren Stützteilen abgesetzt haben, werden von diesen durch die Flüssigkeit abgewaschen, die aus den Sprühdüsen 54 austritt, während die an der Innenfläche der Niederschlagselektroden 36 niedergeschlagenen Staubteilchen durch die aus den Zuleitungen 56 in die Schalen gegebene Flüssigkeit abgespült werden. Die die abgespülten Staubteilchen enthaltende Flüssigkeit fließt von den unteren Enden der Elektroden des Abschnitts B auf die Oberfläche der Trennwand 22, von wo sie durch die Abzugsrohre 64 hindurchfließt und die Spülflüssigkeit für die Niederschlagselektroden 26 des unteren Abschnitts A bildet.. In diesem Abschnitt sind Sprühdüsen 70 ähnlich den Sprühdüsen 54 des Abschnitts B vorgesehen, die die Sprühelektroden und ihre Stützteile frei von Staubteilchen halten. Die Sprühflüssigkeit, die in den Abschnitten A und B Staubmaterial aufgenommen hat, sammelt sich auf dem Boden 18 des Gehäuses 10 und wird von diesem durch den Auslaß 20 abgezogen. Die Sprühflüssigkeit für die Niederschlagselektroden 36 des Abschnitts B wird als Spülflüssigkeit für die Niederschlagselektroden des Abschnitts A wieder verwendet, wodurch die Kosten für die Spülflüssigkeit verringert werden und die Konzentration für Staubteilchen in der Flüssigkeit erhöht wird. In der Regel wird für jedes Rohr eines Elektrofilters mit einem Durchmesser von etwa 30 cm 41 Spülflüssigkeit je Minute benötigt. Ein Elektrofilter gemäß der Erfindung mit beispielsweise 300 Elektroden in jedem Abschnitte und B erspart an Spülflüssigkeit etwa 1200 1 je Minute. Patentanspbüche:A spray electrode 40 is provided in the center of each precipitation electrode 36. The electrodes are attached at their upper ends to transverse rods 42 which are suspended from rods 44. The upper ends of the rods 44 are fastened to insulators in the insulator housings 48. The lower ends of the spray electrodes 40 are attached to frames 50. A plurality of lines 52, which have downwardly directed spray nozzles 54, are provided above the cross bars 42. The liquid sprayed by this fills the dishes on the tube sheet and cleans the spray electrodes and the associated high-voltage frames from the dust deposited on them. In addition, feed lines 56 are provided in the upper section of the filter, which are arranged above the tube sheet and protrude into the shells. At least one such feed line 56 is provided for each shell. The tube sheet 24 of the lower filter section A and the partition wall 22 are divided into segments by vertical walls 60 and 62. The partition walls 62 and 60 lie perpendicularly below the partition walls 38 of the upper section B. Each section of the partition wall 22 formed by the walls 62 is connected to the shells formed by the partition walls 60 by a conduit 64. These lines 64 end a little above the surface of the tube sheet 24, but below the liquid level in the shells of section A1, which forces the gas to pass through the tubular collecting electrodes 26 and prevents the gas from flowing through the tubes 64. To transfer the gas stream combined in the lower section into the upper section B, a passage 66 is provided, the walls of which extend upwards from the partition 22 between the collecting electrodes 36 of the upper section B and the gas above the lower ends of the collecting electrodes 36 and below Let tube sheet 34 emerge. During the operation of the plant, the dirty gases enter the housing 10 through the inlets 68 just below the tube sheet 24. They flow down to the open ends of the collecting electrodes 26 and up through them, with part of the dust particles floating in the housings being deposited on the inner surfaces of the tubes 26. The gases emerging from the upper ends of the collecting electrodes collect above the electrodes and flow through the passage 66 upwards. As a result, they get into the space between the collecting electrodes of the upper filter section B1, from where they flow downwards again to the lower ends of the tubes 36 and through them. The gas emerging from the collecting electrodes of section A is mixed again in the space between the surface of the tube sheet 24 and the underside of the partition 22 and in the passage 66 with a narrowed cross-section and is finally redistributed to the collecting electrodes of section B. The gases cleaned in section B leave the filter through the outlet. The particles excreted from the gas flow that have settled on the spray electrodes and their support parts are washed off by the liquid emerging from the spray nozzles 54, while the dust particles deposited on the inner surface of the collecting electrodes 36 are washed off by the feed lines 56 in the dishes given liquid are rinsed off. The liquid containing the rinsed dust particles flows from the lower ends of the electrodes of section B onto the surface of the partition wall 22, from where it flows through the flue pipes 64 and forms the rinsing liquid for the collecting electrodes 26 of the lower section A. In this section are spray nozzles 70 similar to the spray nozzles 54 of section B, which keep the spray electrodes and their support parts free of dust particles. The spray liquid, which has taken up dust material in sections A and B, collects on the bottom 18 of the housing 10 and is drawn off therefrom through the outlet 20. The spray liquid for the collecting electrodes 36 of section B is reused as rinsing liquid for the collecting electrodes of section A, thereby reducing the cost of the rinsing liquid and increasing the concentration of dust particles in the liquid. As a rule, 41 flushing liquid per minute is required for each pipe of an electrostatic precipitator with a diameter of about 30 cm. An electrostatic precipitator according to the invention with, for example, 300 electrodes in each section and B saves about 1200 liters of rinsing liquid per minute. Patent claims:

1. Elektrofilter mit mehreren übereinander angeordneten Gasbehandlungskammern, zwischen denen nach dem Rand zu abfallende Auffangvorrichtungen für von den Niederschlagselektroden der oberen Kammer ablaufende Abreinigungsflüssigkeit angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die in an sich bekannter Weise rohrförmigen Niederschlagselektroden (26, 36) einer jeden Kammer {A, B) in einem im oberen Teil derselben angeordneten, mit der Filterwand dicht abschließenden Rohrboden (24,34) etwas aus ihm nach oben herausragend befestigt sind, daß von jeder eine geschlossene Trennwand zwischen zwei Kammern bildenden Auffangvorrichtung (22) ein Gaskanal (66) zwischen den Niederschlagselektroden (36) der oberen Kammer (B) hochgezogen ist und unterhalb des Rohrbodens (34) dieser Kammer mündet und daß am Rand der Auffangvorrichtung Abfluß leitungen (64) vorgesehen sind, die oberhalb des Rohrbodens der unteren Kammer (A) enden.1. Electrostatic precipitator with several gas treatment chambers arranged one above the other, between which collecting devices for the cleaning liquid draining from the collecting electrodes of the upper chamber are arranged to be sloping towards the edge, characterized in that the tubular collecting electrodes (26, 36) of each chamber { A, B) are fastened in a tube sheet (24,34) which is arranged in the upper part of the same and tightly closes with the filter wall and protrudes slightly upwards, so that a gas channel (66 ) is provided from each collecting device (22) forming a closed partition between two chambers ) is pulled up between the precipitation electrodes (36) of the upper chamber (B) and opens below the tube sheet (34) of this chamber and that at the edge of the collecting device drain lines (64) are provided which end above the tube sheet of the lower chamber (A) .

2. Elektrofilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberfläche der Rohrboden (24,34) und der Auffangvorrichtung (22) senkrechte Trennwände (38, 60, 62) radial angeordnet sind.2. Electric filter according to claim 1, characterized in that vertical partitions (38, 60, 62) are arranged radially on the surface of the tube sheet ( 24, 34) and the collecting device (22).

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 061 045.Considered publications:
U.S. Patent No. 2,061,045.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings