DE2301469B2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gaswäscher der im Oberbegriff von Anspruch 1 erläuterten Art

Aus der südafrikanischen Patentschrift 66/7061 ist ein Gaswäscher ersichtlich, bei dem eine im oberen Teil eines Behalters angeordnete einzelne Düse, sowie ein unterhalb derselben in dem Behalter enthaltenes Flüssigkeitsbad Verwendung findet Ein zunächst dem unteren Ende der Düse an dieser befestigter ripgformi ger Prallteller erstreckt sich in einigem Abstand oberhalb des Flüssigkeitsspiegel Das zu waschende Gas wird abwärts durch die Düsen ausgeblasen, so daß es die Oberflache der Flüssigkeit beaufschlagt Dadurch bildet sich in der Oberflache der Flüssigkeit eine Einsenkung, aus deren Bereich das Gas zusammen mit dann mitgerissener Flüssigkeit den unterhalb des Pralltellers liegenden Raum radial auswärts durch strömt Gegebenenfalls ist ein vom Rand des Pralltellers herabhangendes Aufschlaggitter vorgesehen Der Spie gel des Flussigkeitsbades wird mittels geeigneter Einrichtungen, etwa eines Uberlaufwehrs, auf im wesentlichen konstanter Hohe gehalten

Das Waschen des Gases bzw das Entfernen von Feststoffteilchen daraus erfolgt durch das Auftreffen des Gases auf der Oberflache des Flussigkeitsbades und insbesondere auf den Oberflachen der in dem Bad gebildeten Einsenkung Eine zusatzliche Waschwirkung ergibt sich aus der Durchmischung des Gases mit der mitgerissenen Flüssigkeit in dem unter dem Prallteller liegenden begrenzten Raum

Ein Gaswäscher der vorstehend beschriebenen Art eignet sich zum Durchfuhren von verschiedenen Arten einer Gaswasche, beispielsweise zum Entfernen von in Rauchgasen mitgefuhrten Feststoffteilchen Fur größere Durchflußmengen ausgelegte Gaswäscher dieser Art sind jedoch relativ teuer zu bauen und bedürfen eines betrachtlich großen Raumes fur ihren Einbau Auch nimmt die Wirksamkeit der Gaswasche mit der Vergrößerung der Vorrichtung ab, wenngleich sie auch im Vergleich zu anderen Gaswäschern noch immer recht gut ist

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, diesen bekannten Gaswäscher so zu verbessern, daß er bei einer vorgegebenen Durchstromungsmenge wesentlich gedrängter und wirtschaftlicher gebaut werden kann, daß er eine verbesserte Waschwirkung zeigt, und daß er bei vorgegebener Durchstromungsmenge weniger Energie verbraucht

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches gelost

Durch Verwendung mehrerer Düsen, über die die mittels Verteilereinrichtung in Teilstrome aufgeteilte Gasströmung abwärts auf die Oberflache des Flussig⁵ keitsbades gerichtet wird, wobei jede Düse ihre eigene Leiteinrichtung, etwa in Form eines Pralltellers hat, wird eine wirksamere Gaswasche erzielt Diese Verbesserung der Wirksamkeit ergibt sich beim erfindungsgemaßen Gaswäscher aus der Tatsache, daß mehrere Gasdusen mit einer vorgegebenen Gesamtquerschnitts flache zusammen eine erheblich größere Umfangslange

ίο haben als eine einzelne Düse mit der gleichen Querschnittsflache Damit ist jedoch auch die kombinierte Oberflache der von der durch die Düsen ausströmenden Gasmenge erzeugten Einsenkungen an der Oberflache der Flüssigkeit beträchtlich großer als die einer durch die gleiche, aus einer einzigen Düse mit dem gleichen Austrittsquerschnitt ausströmenden Gasmenge hervorgerufenen einzigen Einsenkung

Die größere Umfangslange und Oberflache der bei Verwendung von mehreren Düsen entstehenden Ein Senkungen erbringt im Vergleich zu einer Anordnung mit nur einer Düse selbst bei der gleichen Austritts und Auftreffgeschwindigkeit des Gases eine Verbesserung der Waschwirkung

Die durch die Verwendung von mehreren Gasdusen erzielte verbesserte Waschwirkung macht es möglich, eine Waschvorrichtung fur eine bestimmte Durchstromungsmenge in relativ gedrängter und wirtschaftlicher Bauweise zu erstellen, anstatt mehrere Einzelwascher zu verwenden, wobei die Waschwirkung noch immer

ü) verbessert ist Ferner ist beim erfindungsgemaßen Gaswäscher mit mehreren Gasdusen der Druckabfall über die Vorrichtung bei einer gegebenen Durchstromungsmenge relativ klein Der Betrieb eines solchen Gaswäschers mit einer gegebenen Durchstromungs

r> menge geht also bei einer beträchtlich geringeren Antriebsleistung vor sich als der des aus dem Stand der Technik bekannten Gaswäschers gleicher Kapazität

Im Hinblick auf eine Emsp<>run^ von Herstellungsko sten ist zu bemerken, daß die Prallteller ohne Verwendung besonderer Halteeinrichtungen direkt an den Düsen befestigt werden können, was durch ihren geringen Durchmesser ermöglicht ist

Beispiele des erfindungsgemaßen Gaswäschers wer den nachstehend anhand der Zeichnungen naher erläutert Es zeigt

Fig 1 eine schematisierte Ansicht des erfindungsgemaßen Gaswäschers in senkrechtem Schnitt,

F ι g 2 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie 2 2 in Fig I,

F ι g 3 eine Teilansicht des Gaswäschers bei Verwen dung von zusätzlichen Aufschlaggittern,

Fig 4 eine schematisierte Querschnittsansitht einer Ausfuhrungsform des Gaswäschers fur größere Durch stromungsmengen, mit einer größeren Anzahl von Gasdusen, und

F ι g 5 eine Seitenansicht der in F ι g 4 gezeigten Ausfuhrungsform

Der in F ι g 1 gezeigte Gaswäscher hat einen Behalter 10 mit einem trichterförmigen Unterteil 11

fao zum Absetzen und Austragen von Feststoffteilchen Das untere Ende des Behalters 10 ist über ein Absperrorgan 12 mit einer Ablaßleitung 13 verbunden Wahrend des Betriebes ist im Behalter 10 ein Flüssigkeitsbad 14 enthalten Dazu wird vorwiegend Wasser verwendet, unter bestimmten Bedingungen jedoch auch andere Flüssigkeiten oder Losungen

Der Spiegel der Flüssigkeit wird mittels dafür vorgesehener Einrichtungen im wesentlichen auf

konstanter Hohe gehalten So kann dem Bad 14 Flüssigkeit über ein Schwimmerventil zugeführt wer den, wenn der Spiegel absinkt Ferner kann der Behalter zu diesem Zweck mit einem Uberlaufkasten 16 und einem daran angeschlossenen Ablauf rohr 17 versehen sein, wobei der Überlauf der Flüssigkeit in den Kasten 16 mittels eines verstellbaren Wehrs 18 steuerbar ist

Die Strömung eines zu waschenden Gases wird in einen Verteiler 21 geleitet, welcher mit im Oberteil des Behalters angeordneten, abwärts gerichteten Gasdusen 22 stromungsverbunden ist Die Gasdusen 22 sind vorzugsweise konisch konvergierend ausgebildet Die unteren offenen Enden der Düsen befinden sich in geringem Abstand über dem Spiegel des Flussigkeitsbades 14 Nahe oberhalb der unteren Enden 23 der Düsen tragen diese jeweils einen ringförmigen Prallteller 24 Die gewölbten Prallteller 24 kehren ihre Konkavseite aufwärts und bilden jeweils eine obere Begrenzung fur einen darunter liegenden Raum

Am oberen Teil des Behalters 10 ist eine Gasaustrittsleitung 26 angeschlossen Dann kann ein Flussigkeitsabscheider 27 zum Abscheiden von in der Gasströmung mitgerissener Flüssigkeit angeordnet sein Die damit abgeschiedene Flüssigkeit wird über eine Leitung 28 wieder in den Behalter 10 zuruckgeleitet

Die Gasdusen 22 sind vorzugsweise in der Art eines Bundeis angeordnet F1 g 2 zeigt ein solches Bündel aus vier Düsen, welche unter Einhaltung eines bestimmten Abstandes 29 zwischen den Pralltellern 24 mit senkrechten und zueinander parallelen Achsen an- so geordnet sind Der Abstand 29 zwischen den Pralltellern 24 ist vorzugsweise wesentlich kleiner als die Hälfte oder ein Viertel des Durchmessers Fur bestimmte Zwecke können auch Gaswäscher mit nur zwei Gasdusen erforderlich sein, fur andere Zwecke wieder J5 solche mit drei, vier oder noch größeren Anzahlen von nach Art eines Bundeis angeordneten Düsen Allgemein sind Anordnungen mit drei oder mehr Düsen bevorzugt

Die Wirkungsweise des Gaswäschers gemäß der Erfindung laßt sich am besten anhand von Fig I und 2 erklaren Sollen beispielsweise aus einer Strömung von Rauch- oder Schornsteingasen Feststoffteilchen ausge schieden werden, so wird die Strömung in den Verteiler 21 eingeleitet und dort in mehrere Teilstrome unterteilt, welche dann abwärts aus den unteren Enden 23 der Düsen 22 austreten Die Stromungsgeschwindigkeit des aus den einzelnen Düsen austretenden Gases betragt vorzugsweise etwa 3000 m/min oder noch mehr Die austretenden Teilstrome des Gases beaufschlagen die Oberflache des Flussigkeitsbades 14, so daß sich direkt unterhalb der einzelnen Düsen jeweils eine ausgeprägte Einsenkung des Flüssigkeitsspiegel bildet Beim Auftreffen auf die Flüssigkeit ist das Gas einer Waschwirkung unterworfen, wobei Feststoffteilchen ausgeschieden und in der Flüssigkeit gebunden werden Darüber hinaus nimmt das anschließend aufwärts aus den Einsenkungen ausströmende Gas Flüssigkeit auf und nimmt sie mit Die durch die Räume 31 unter den Pralltellern 24 auswärts verlaufenden Strome setzen sich also aus dem Gas und mitgerissener Flüssigkeit, mithin einem Gas-Flussigkeitsgemisch zusammen Die Flüssigkeit ist in der Strömung zum Teil in Form dunner Schichten und zum Teil in Form von verschieden großen Tropfchen vorhanden In den die Einsenkungen ringförmig umgebenden Bereichen 32 tritt ferner eine gewisse Turbulenz auf, wobei das Gas verstärkt mit den Oberflachen der mitgerissenen Flüssigkeit in Berührung kommt, so daß noch dann vorhandene Feststoffteilchen benetzt und in der Flüssigkeit aufgenommen werden Die von den unteren Enden der Düsen auswärts verlaufenden Strömungen sind also jeweils radial gerichtete Strömungen mit beträchtlicher Turbulenz, wobei die Radialgeschwindigkeit mit der Vergrößerung der Stromungsflache laufend abnimmt Die gewölbte Form der Prallteller 24 erlaubt auch eine Ausdehnung der Strömung in senkrechter Richtung, wodurch die radiale Geschwindigkeit weiter abnimmt

In F1 g 1 ist die an den unteren Enden der Gasdusen 22 auswärts mitgerissene Flüssigkeit durch gestrichelte Pfeile dargestellt, wahrend die Gasströmungen durch die ausgezogen gezeichneten Pfeile wiedergegeben sind Man erkennt, daß die mitgerissene Flüssigkeit sich jeweils von dem Bereich unterhalb der einzelnen Prallteller 24 um eine gewisse Strecke über die Umfangshnie des betreffenden Tellers hinaus bewegt Die von mitgefuhrter Flüssigkeit weitgehend freie Gasströmung verlauft dann aufwärts und tritt über die Leitung 16 aus Das radial aus den einzelnen Einsenkungen ausströmende Gas-Flussigkeitsgemisch stoßt bei seinem Vordringen über die Umfangshnie des der betreffenden Gasduse zugeordneten Pralltellers in einem Bereich 34 mit der entsprechenden Strömung einer benachbarten Düse zusammen und vermischt sich mit dieser Da sich die Gase und die dann mitgefuhrten Stoffe in entgegengesetzten Richtungen und mit beträchtlich hohen Geschwindigkeiten im Bereich 34 aufeinander zu bewegen, tritt beim Aufeinandertreffen der Strome eine zusätzliche Turbulenz auf, welche den Waschvorgang weiter unterstutzt

Wie bereits anfangs angedeutet, ist die durch das Auftreffen der Gasströmung auf die Oberflachen der Einsenkungen 31 zustandekommende Waschwirkung in einigem Maße abhangig vom Auftreffen des Gases an den Steilen seitlichen Flachen 31a der Einsenkungen Ferner ist sie teilweise von der Umfangslange der öffnung, durch die das Gas austritt, abhangig Es laßt sich nun rechnerisch beweisen, daß beispielsweise vier Düsen mit einer Gesamtflache des Austrittsquerschnitts von bestimmter Große eine längere kombinierte Umfangshnie haben als eine einzige Düse mit gleich großer Austntts-Querschnittsflache Ferner laßt sich beweisen, daß die durch den Gasaustritt aus vier Düsen hervorgerufenen Einsenkungen zusammen eine größere Oberflache haben als eine bei Verwendung einer einzelnen Düse mit der gleichen Querschnittsflache gebildete einzelne Einsenkung Aufgrund der längeren Umfangshnie und der größeren Oberflache der bei Verwendung von mehreren Düsen entstehenden Einsenkungen gelangt demnach ein höherer Anteil des austretenden Gases an die geneigten seitlichen Flachen 31a der Einsenkungen, wo die Waschwirkung aufgrund des spitzen Winkels zwischen der Stromungsrichtung des Gases und den Flachen 31a besonders gut ist

Zuweilen kann es zweckmäßig sein, jeweils ein das untere Ende der einzelnen Düsen umgebendes und am zugeordneten Prallteller 24 aufgehängtes Aufschlaggitter zu verwenden Em solches in F1 g 3 gezeigtes und entlang dem Umfang des Pralltellers 24 befestigtes Aufschlaggitter 36 hat eine solche Lange, daß es mit seinem Unterteil in das Flüssigkeitsbad eintaucht Das Gitter kann etwa aus Maschendraht oder aus in Abstanden entlang dem Umfang verteilten senkrechten Stäben gebildet sein. Beim Aufschlag an dem Gitter wird dann die in der Gasströmung mitgerissene Flüssigkeit in kleinere Tropfchen zerlegt

Der in F1 g 4 und 5 gezeigte Gaswäscher fur größere

Durchströmungsmengen hat einen Behälter 37 von langgestreckter Form, welcher sich unterhalb einer Verteilerkammer 38 erstreckt. In seinem unteren Teil bilden geneigte Wände 39 und 40 ein Paar Absetztröge, an welchen Abflußleitungen 41 angeschlossen sind. Ferner können ein oder mehrere jeweils mit einem einstellbaren Wehr 44 kombinierte Überlaufkästen 43 am Behälter vorgesehen sein. Die Verteilerkammer 38 ist über abwärts verlaufende Leitungsstutzen 46 mit konischen Gasdüsen 47 strömungsverbunden. Die Düsen 47 tragen jeweils einen dem in F i g. 1 mit 24 bezeichneten entsprechenden Prallteller 48. Die Düsen 47 sind in zwei nebeneinander über die Länge des Behälters verlaufenden Reihen angeordnet. Zum Abführen des Gases aus dem oberen Teil des Behälters 37 dient bzw. dienen eine oder mehrere Leitungen 51, welche jeweils mit einem Flüssigkeitsabscheider 52 versehen sein können. In den oberen Teilen der einzelnen Düsen 47 kann jeweils wenigstens ein Rohr 53 zum tangentialen Einführen eines Flüssigkeitsstrahles vorgesehen sein. Durch das Einbringen einer Flüssigkeit, beispielsweise einer der im Behälter 37 enthaltenen gleichen Flüssigkeit, an dieser Stelle läßt sich das Festsetzen von Feststoffen an den Innenflächen der Düsen verhindern und die Waschleistung zusätzlich verbessern.

In der in F i g. 4 und 5 gezeigten Ausführungsform hat die Vorrichtung im wesentlichen die gleiche Wirkungsweise wie in der zuerst beschriebenen Ausführung.

In der vorstehenden Beschreibung wurde insbesondere auf das Abscheiden von Feststoffteilchen aus Gasen Bezug genommen. Der erfindungsgemäße Gaswäscher

ίο ist jedoch auch zum Entfernen von gasförmigen Schadstoffen aus Industrieabgasen durch Waschen mit Wasser oder einer anderen Flüssigkeit zu verwenden. In bestimmten Fällen können sowohl Feststoffteilchen abgeschieden als auch gleichzeitig Gase absorbiert werden. Ferner eignet sich der erfindungsgemäße Gaswäscher zum Belüften einer Flüssigkeit, beispielsweise zum Einführen von atmosphärischer Luft oder Sauerstoff in Wasser. Ferner kann die Vorrichtung für die Durchführung von chemischen Reaktionen zwischen Flüssigkeiten und Gasen verwendet werden. Bei allen der vorstehend angeführten Verwendungsarten sind die Vorgänge im wesentlichen die gleichen wie bei der Gaswäsche.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch

   Gaswäscher zum Waschen eines Gasstromes mit einer Waschflüssigkeit, bestehend aus einem Behal ter zur Aufnahme der Waschflüssigkeit mit einer innerhalb des Behalters senkrecht angeordneten Gasduse, deren unteres Austrittsende über dem Flüssigkeitsspiegel hegt, und mit einem um die Gasduse in der Nahe ihres unteren Austrittsendes angebrachten kreisförmigen Prallteller, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle einer Gasduse mehrere Gasdusen (22, 47), auf die der Gasstrom mittels einer Verteilereinrichtung (21, 38) aufteilbar ist, vorgesehen sind