DE2231855A1 - Nasswaescher - Google Patents

Description

• NASSWASCHER Die Erfindung betrifft Naßwäscher zum Entfernen von Verunreinigungen aus einem Gas mit einem eine im wesentlichen nach oben gerichtete Gasstrombahn von einem Einlaß zu einem Auslaß definierenden Gehäuse, in dem entgegen dem Gasstrom ein Strom einer Waschflüssigkeit über FUhrungsglieder nach unten fließt. Naßwäscher sind im besonderen wirksam, um Teilchen zusammen mit schädlichem oder giftigem Rauch, Abgasen und gasförmigen Verunreinigungen aus Industriegasen o.dgl. zu entfernen. Die bekannten Naßwäscher sind jedoch nicht in der Lage, sehr kleine Teilchen von Mikrongröße aus dem Gas zu entfernen.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen neuen Naßwäscher zu schaffen, um Verunreinigungen einschließlich kleinster Teile aus Industriegasen und dgl. zu entfernen. Diese Aufgabe wird bei dem eingangs erwähnten Naßwäscher gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß ein Flüssigkeitsausgeber vorgesehen ist, mit dessen Hilfe Waschflüssigkeit der oberen Fläche mindestens eines quer angeordneten, nach unten geneigten,plattenartigen Prallgliedes zum Bilden einer auf dem Prallglied fließenden Flüssigkeitsschicht zuführbar ist, die mit Hilfe einer Steuervorrichtung steuerbar ist, und daß das Prallglied Perforationen hat, durch die das Gas zwangsläufig hindurchströmen muß und so auf die Flüssigkeitsschicht auftrifft. Dabei hat dieser neue Naßschrubber noch den Vorteil, daß er sowohl Teilchenmaterial als auch gasförmige Verunreinigungen aus Industriegasen mit einem hohen Wirkungsgrad entfernt.
• Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist eine Vielzahl von geneigten, perforierten Prallgliedern vorgesehen, um so eine Vielzahl von aufeinanderfolgenden, nach unten fließenden FlUssigkeitsschichten von gesteuerter Stärke zu schaffen, so daß nun mehrere aufeinanderfolgende Waschstufen vorhanden sind, in denen das Gas gereinigt wird.
• Die Prallplatten sind in entgegengesetzter Richtung in Kaskadenanordnung geneigt, wobei eine Flüssigkeitsabdichtung zwischen jeder Stufe in der Nähe der oberen und unteren Kanten der geneigten perforierten Prallplatten angebracht ist, um irgendeinen Gasleckfluß zwischen aufeinanderfolgenden Stufen zu verhindern. Die Stärke der strömenden Flüssigkeitsschicht oberhalb der perforierten Prallglieder wird genau gesteuert, um so eine maximale Waschwirkung zu erzielen, wenn das Gas nach oben durch die Flüssigkeitsschicht hindurchgeht. Diese Schrubbwirkung wird mit einem Minimum an Druckabfall zwischen den Bereichen oberhalb und unterhalb des Prallgliedes und der Flüssigkeitsschicht erreicht.
• Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist zwischen aufeinanderfolgenden Stufen eine FlUssigkeitsdichtung geschaffen.
• In einer günstigen Ausführungsform hat der Naßwäscher ein Gehäuse mit einer im wesentlichen nach oben gerichteten Strombahn für das Gas, und zwar zwischen einem Einlaß und einem Auslaß. Mindestens ein nach unten gerichtetes, geneigtes, perforiertes Prallglied ist quer in die Strombahn im Gehäuse eingebracht,und ferner ist ein Flüssigkeitsverteiler vorhanden, um einen Strom einer Waschflüssigkeit auf die Oberfläche des Prallgliedes so zu richten, daß eine fließende Schicht aus Waschflüssigkeit ständig sich vom oberen Ende des Prallgliedes dem unteren Ende zu bewegt. Ferner ist eine Steuervorrichtung vorgesehen, um die Stärke der fließenden Flüssigkeitsschicht zu steuern und damit eine ausreichende Benetzungswirkung für ein wirksames Aufsammeln der Verunreinigungen aus dem Gas mit einem minimalen Druckabfall am Prallglied zu schaffen, wenn das Gas nach oben durch die Perforationen und die sich bewegende Flüssigkeitsschicht hindurchfließt. Ferner- sind Flüssigkeitsabdichtungen am oberen und unteren Ende der Prallglieder vorgesehen, um so ein Vorbei fließen des Gases zwischen aufeinanderfolgen#en Stufen des Schrubbers zu verhindern.
• Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. In der Zeichnung zeigt: Fig. 1: einen senkrechten Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Naßgasschrubber.
• In der Zeichnung ist der erfindungsgemäße, zum Reinigen von Gas dienende Naßwäscher als Ganzes mit 10 bezeichnet. Der Naßwäscher 10 weist ein senkrechtes Gehäuse 12 auf, das ein Paar von senkrechten ~gegenüberliegenden Paaren von Seitenwänden 14 und 16 hat. Das untere Ende des Gehäuses ist durch eine einen Sumpf bildende Bodenwand verschlossen, die eine Vielzahl von nach unten und innen geneigten Bodenstücken 8 hat, die am unteren Ende zur Bildung eines Auslaßstutzens 20 konvergieren. Der Auslaßstutzen 20 erstreckt sich nach unten in ein Absetzbecken 22 hhein, das senkrechte Seitenwände 24 und eine Bodenwand 26 hat.
• In der Absetzkammer werden der Schlamm und die abgeschiedenen Verunreinigungen aus der Waschflüssigkeit abgesetzt, worauf die Flüssigkeit dann über einen Damm 25 in ein Klarbecken 27 fließt und dann erneut zum Schrubben verwendet werden kann. Das Gehäuse 12 ist auf einer Vielzahl von Eckfüßen 28 gehalten ~und eine flüssige Abdichtung ist vorgesehen, um das Ausströmen von verschmutztem Gas durch den Abflußstutzen 20 zu verhindern.
• Das verschmutzte Gas, das im Naßwäscher 10 gereinigt werden soll, wird dem unteren Ende des Gehäuses 12 über einen Einlaßstutzen 32 zugeführt, der ein mit einem Flansch versehenes äußeres Ende hat, das an einer Zuführleitung 34 angeschlossen werden kann. Wie durch die Flußpfeile dargestellt, tritt das verunreinigte Gas bei 32 in das Gehäuse ein und strömt entlang einer Kurve nach oben und folgt dann einer im wesentlichen senkrechten Strombahn. Am oberen Ende ist eine Verschlußvorrichtung an den Seitenwänden 14 und 16 vorgesehen, die eine nach innen kegelförmige Oberwand 36 hat, die trapezförmig ausgebildet ist und geneigte Wandstücke 38 hat. Die oberen Kanten dieser Wandstücke -bilden eine Auslaßöffnung, an die sich ein von einem rechteckigen Querschnitt in einen runden Querschnitt übergehender Auslaßstutzen 40 anschließt, der an seiner Oberkante einen Flansch hat. Der Auslaßstutzen 40 führt die gereinigten Gase einem mittigen Einlaß an der Seitenwand eines Gebläsegehäuses zu, in dem sich ein'Zentrifugalgebläse 42 befindet. Zum Weiterbewegen der Gase kann ein Gebläse auch an der Innenseite im Gehäuse, im Auslaßschornstein oder in einer Umlaufleitung 44 vorgesehen sein.
• Um Flüss,igkeitstropfen im gereinigten Gas zu vermeiden, bevor dieses Gas das Gehäuse 12 verläßt, ist eine Gruppe von Entnebelungsflügeln 50 vorgesehen, die als Ganzes mit 46 bezeichnet sind. Die Flügel sind auf einem Winkelträger 48 gehalten, der am oberen Ende der Seitenwände 14 und 16 angebracht ist. Die Entnebelungsflügel sind zickzackartig abgesetzt und im Abstand parallel zueinander angeordnet, um die Richtung des Gasstromes mehrfach plötzlich zu ändern und so durch Zentrifugalwirkung oder Ausdrücken die verbleibenden Flüssigkeitstropfen des Gases auf der Flügeloberfläche abzusetzen. Die Tropfen sammeln sich auf den Flügeln und vergrößern sich so lange, bis sie schließlich nach unten dem Sumpf am unteren Ende des Gehäuses zu abfließen. Wenn das gereinigte Gas die Gruppe der Entnebelungsflügel verläßt, ist das Gas verhältnismäßig frei von FlUssigkeitstropfen, so daß eine Erosion des Zentrifugalgebläses 42 reduziert wird.
• Gemäß der Erfindung ist der Naßwäscher' 10 mit einer Vielzahl von senkrecht gegeneinander versetzten, nach unten geneigten, 60 perforierten,plattenartigen Prallgliedern versehen, die sich im wesentlichen quer im Gehäuse zwischen gegenüberliegenden Seitenwänden erstrecken. Die Prallglieder teilen das Gehäuse in eine Vielzahl von in senkrechtem Abstand angeordneten Behandlungskammern oder Stufen, die mit A, B und C bezeichnet sind und die zwischen dem Einlaß und Auslaß des Gehäuses liegen. Die einzelnen Prallglieder 60 sind mit einer Vielzahl von im Abstand angeordneten Perforationen versehen, um so einen mit hoher Geschwindigkeit strömenden Aufwärtsgasstrom durch die Prallplatten hindurch zu erzeugen, wenn das Gas vom unteren Ende des ~Naßwäscher' dem Auslaßstutzen 40 zufließt. Wenn das Gas durch die einen kleinen Durchmesser aufweisenden Perforationen in den Prallgliedern 60 hindurchströmt, so wird die Geschwindigkeit kurzzeitig erheblich gegenüber der durchschnittlichen Fließgeschwindigkeit infolge der relativ kleinen gesamten Querschnittsfläche der Perforationen in Bezug auf die große Querschnittsfläche des Gehäuses 12 erhöht.
• Gemäß der Erfindung wird eine ständige, nach unten fließende .Flüssigkeitsschicht aus Waschflüssigkeit auf der oberen Fläche der einzelnen Prallglieder Cb erzeugt. Die eine hohe Geschwindigkeit aufweisenden Gase 8 Wrömen dann nach oben durch die Perforationen der Prallglieder, beauSschlagen und trennen die strömende Flüssigkeitsschicht unmittelbar, so daß eine intensive Schrubbwirkung entsteht. Wenn die eine hohe Geschwindigkeit aufweisenden Gase mit der schnell beweglichen, nach unten fließenden Flüssigkeitsschicht zusammenwirken, so wird da& s mitgenommen und kräftig mit der Flüssigkeit gemischt. Während dieser Zeit werden die Verunreinigungen in den Gasen benetzt und durch die Flüssigkeit absorbiert, die sie nach unten dem unteren Ende des Prallgliedes zu und schließlich auch dem Sumpf zu mitnimmt. Die Geschwindigkeit des Flüssigkeitsstromes über die Oberfläche der Prallglieder wird durch die Neigung und die Rauheit der Prallglieder gesteuert, ferner durch die Viskosität der Flüssigkeit und durch die Geschwindigkeit des Gases, mit der dieses in die Flüssigkeit von den Perforationen der Prallglieder her eintritt.
• Die Waschflüssigkeit wird zuerst entlang der Oberkante des obersten Prallgliedes 60 oberhalb der Kammer C aus einer Vorratskammer 62 zugeführt, die in unmittelbarer Kommunikation mit dem Inneren des Gehäuses 12 über einen Längsschlitz 64 in der rechten Seitenwand 14 steht. Ein Teil der Seitenwand bildet eine Überlaufplatte 62, so daß ein Flüssigkeitsvorrat damit in der Kammer aufrecht erhalten ist, der einen oberen Flüssigkeitsspiegel im Abstand oberhalb der Oberkante des obersten Prallgliedes 60 besitzt. Flüssigkeit wird der Vorratskammer 62 über eine Zufuhrleitung 67 zugeführt, die mit dem Auslaß einer Pumpe 68 verbunden ist. Die Zufuhr ist dabei derart, daß ständig Waschflüssigkeit über die Oberkante der Überlaufplatte 64 fließt. Die Pumpe führt Flüssigkeit vom Klarbecken 27 des Absetzbeckens 22 zu. Ferner ist eine schwimmergesteuerte, den Strom einstellende Ventilvorrichtung 70 vorgesehen, um die Stärke oder die Tiefe der auf dem Prallglied über die Überlaufplatte 64 fließenden Flüssigkeitsschicht aufrechtzuerhalten und einzustellen. Damit kann# die Flssigkeitsmenge pro Zeiteinheit auf der Oberfläche des obersten Prallgliedes 60 gesteuert oder geregelt werden.
• Die Unterkante der einzelnen Prallglieder 60 endigt in kleir^1 Abstand nach innen zu relativ zu der benachbarten Innenfläc.e aer Seitenwand 14 und hat eine sich nach unten zu erstreckende Lippe 72. Die Lippen 72 sind im Abstand zwischen der Seitenwand und dem sich nach oben erstreckenden oberläufer 74 angeordnet, die auf den Prallgliedern befestigt sind, um so ein Flüssigkeitsstau zu schaffen, der eine positive Flüssigkeitsabdichtung 75 zwischen aufeinanderfolgenden Stufen ergibt. Aus den vorstehenden Ausführungen ergibt sich, daß die Flüssigkeitsabdichtungen 75 entlang den oberen und unteren Kanten der einzelnen geneigten Prallglieder 60 vorgesehen sind, um so irgendwelchen Gasleckfluß zwischen aufeinanderfolgenden Stufen im Schrubbergehäuse zu verhindern.
• Außerdem ergibt die einstellbare Ventilvorrichtung 70 ein Mittel, um die gewünschte Tiefe der fließenden Flüssigkeitsschichten über die obere Fläche der geneigten'perforierten Prallglieder zu erhalten.
• Eine intensive und turbulente Mischung der verschmutzten Gase und der Waschflüssigkeit wird erzielt, wenn der Gasfluß nach oben mit hohen Geschwindigkeiten durch die Perforationen in den Prallgliedern 60 erfolgt und die sich bewegenden Flüssigkeitsschichten durchdrungen werden. Die relativ hohe Fließgeschwindigkeit der sich bewegenden Flüssigkeitsschichten auf den Prallgliedern ergibt eine erhöhte Gasbeaufschlagung durch Flüssigkeit.
• Hierdurch wird eine maximale Vermischung und eine äußerst wirksame Abscheidung der festen und der gasförmigen Verunreinigungen durch die strömende Flüssigkeit erzielt. Ferner ist dieser hohe Abscheidungswirkungsgrad bei einem minimalen Druckabfall an den einzelnen Prallgliedern und den zugehörigen,sich bewegenden Flüssigkeitsschichten erzielt, wie dies durch eine Messung der statischen Druckdifferenzen zwischen aufeinanderfolgenden Stufen festgestellt werden kann. Ein ausgezeichneter Abscheidwirkungsgrad wird auch bei sehr kleinen Verunreinigungen und Partikelchen von 1/4000 mm und weniger als Durchschnittsdimension erzielt. Die Sammelwirkung der Flüssigkeit und die sich so ergebende Bildung eines kleinen Flüssigkeitsreservoirs am unteren Ende der einzelnen Prallglieder ergibt einen ununterbrochenen Flüssigkeitsstrom mit gesteuerter Geschwindigkeit, um so die gewünschte Stärke, Tiefe und Geschwindigkeit des Flüssigkeitsstromes an der Oberfläche der einzelnen Prallglieder aufrecht zuerhalten. Damit wird die Fließgeschwindigkeit oder die Flüssigkeitsmenge, wie sie pro Einheitsmenge Gas bei der Reinigung erforderlich ist, auf einem Minimum dadurch gehalten, daß eine ausreichende Tiefe oder Stärke der Flüssigkeitsschichten eingestellt wird, um eine gute Benetzung des Gases sicherzustellen, wenn dieses nach oben durch die Perforationen der Prallglieder fließt. Die offenen Bereiche, beispielsweise die Kammern A, B und C, wie sie zwischen aufeinanderfolgenden Prallgliedern 60 vorhanden sind, ergeben Ausdehnungsräume für die Gase. Die Gasgeschwindigkeit wird herabgesetzt, wobei noch eine Kühlung infolge der vorherigen Berührung mit der verhältnismäßig kühlen Flüssigkeit stattfindet. Der Gasstrom, der nach oben vom Einlaßstutzen 32 zum Auslaßstutzen 40 des Gehäuses fließt, erleidet eine Reihe von positiven und negativen Beschleunigungen und Kühiphasen und geht durch eine Reihe von aufeinanderfolgenden Benetzungsstufen durch Berührung mit den aufeinanderfolgenden, eine hohe Geschwindigkeit aufweisenden, fließenden Flüssigkeitsschichten hindurch. Hierdurch ergibt sich ein außerordentlich hoher Abscheidwirkungsgrad bei einem minimalen Energieaufwand pro behandeltem Gasvolumen.
• Der Naßwäscher 10 gemäß der Erfindung hat einen außerordentlich hohen Wirkungsgrad und ergibt hohe Abscheidungen für Teilchenmaterial und außerdem für gasförmige Verunreinigungen, wie sie in Industriegasen und dergl. enthalten sind. Der gute Wirkungsgrad wird bei einem minimalen Druckverlust erzielt und außerdem bei einem sehr geringen Energieverbrauch pro Einheitsgasvolumen, was niedrige Kosten pro Einheitsgasvolumen für dessen Reinigung ergibt. Die fließende Flüssigkeitsschicht an der Oberfläche der perforierten Prallglieder ergibt eine intensive Schrubb- und Reinigungswirkung, so daß mit Sicherheit die Perforationen in den Prallgliedern nicht verstopft werden. Die aus dem Gas durch die Flüssigkeit abgeschiedenen. Verunreinigungen werden schließlich nach unten in den Sumpf oder das untere Ende des Gehäuses 12 geffihrt und dann durch den Aus laßstutzen 20 dem Absetzbecken 22 zugeführt. Die WaschflUssigkeit wird durch die Pumpe 68 erneut über die Leitung 67 in Umlauf gebracht, und normalerweise muß nur eine sehr geringe Menge neuer Flüssigkeit zugefügt werden, da die Wirkung der Entnebelungsflügel sehr gut ist, und so die aus dem Ausgang durch das Gas mitgenommene Flüssigkeitsmenge auf ein Minimum herabgesetzt ist.

Claims (10)

PATENTANSPRÜCHE

1. Naßwäscher zum Entfernen von Verunreinigungen aus einem Gas mit einem eine im wesentlichen nach oben gerichtete Gasstrombahn von einem Einlaß zu einem Auslaß definierenden Gehäuse, in dem entgegen dem Gasstrom ein Strom einer Waschflüssigkeit über Führungsglieder nach unten fließt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Flüssigkeitsausgeber (62,64) vorgesehen ist, mit dessen Hilfe Waschflüssigkeit der oberen Fläche mindestens eines quer angeordneten, nach unten geneigten'plattenförmigen Prallgliedes (60) zum Bilden einer auf dem Prallglied (60) fließenden Flüssigkeitsschicht zuführbar ist, die mit Hilfe einer Steuervorrichtung (70) steuerbar ist, und daß das Prallglied (60) Perforationen hat, durch die das Gas zwangsläufig hindurchströmen muß und so auf die .Flüssigkeitsschicht auftrifft.

2. Naßwäscher nach Anspruch---1, dadurch gekennzeichnet, daß an der oberen und unteren Kante des mindestens einen Prallgliedes (60) eine Flüssigkeitsabdichtung (62,64; 75) unter Bildung mindestens einer oberen und unteren Kammer angeordnet ist.

3. Naßwäscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Flüssigkeitsüberlauf (62,64,66) an der Oberkante des Prallgliedes (60), bei mehreren Prallgliedern (60) des obersten Prallgliedes (60), angeordnet ist.

4. Naßwäscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche>dadurch gekennzeichnet, daß eine Flüssigkeitsrückhaltung (74) zur Bildung einer Flüssigkeitsabdichtung (75) an der Unterkante des Prallgliedes (60) gebildet ist.

5. Naßwäscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der unteren Kante des mindestens einen Prallgliedes (60) eine nach unten ragende Lippe (72) angeordnet ist.

6. Naßwäscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe der Steuervorrichtung (70) der Flüssigkeitszufluß zum Prallglied (60), bei mehreren Prallgliedern (60) des obersten Prallgliedes (60), steuerbar ist.

7. Naßwäscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von geneigten Prallgliedern (60) im Gehäuse (12) derart übereinander angeordnet sind, daß die vom unteren Ende des jeweils oberen Prallgliedes (60) abfließende Flüssigkeit auf das obere Ende des darunter angeordneten Prallgliedes (60) fließt.

8. Naßwäscher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die in senkrechter Richtung benachbarten Prallglieder (60) entß gegengesetzt geneigt sind, so daß bei zwei Prallgliedern (60) mindestens eine im senkrechten Querschnitt dreiecksartige Kammer (A,B,C) zwischen diesen Prallgliedern (60) gebildet ist und der Einlaß (32) und der Auslaß (40) des Gehäuses (12) von dieser Kammer (A,B,C) durch je ein Prallglied (60) getrennt sind.

9. Naßwäscher nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lippe (72) in die jeweilige Flüssigkeitsrückhaltung (74) mit Abstand von allen Wänden derselben hineinragt.

10. Naßwäscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Kante der Prallplatte (60), bei mehreren Prallplatten (60) der untersten Prallplatte (60), in dichter Nähe der betreffenden Gehäuseseitenwand (14) ist, so daß dort ein Flüssigkeitsstau unter Bildung einer Flüssigkeitsabdichtung entsteht.

L e e r s ei t e