DE2434664A1

DE2434664A1 - Vorrichtung zur abscheidung von in gas befindlichen verunreinigungen in einer waschfluessigkeit

Info

Publication number: DE2434664A1
Application number: DE2434664A
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl Ing Hummel; Gregor Dipl Ing Klinke; Alberto Dr Ing Prosperi
Original assignee: Wiegand Karlsruhe GmbH
Current assignee: GEA Wiegand GmbH
Priority date: 1974-07-18
Filing date: 1974-07-18
Publication date: 1976-01-29
Also published as: NL7507671A; AT362757B; SE7508210L; FR2278381A1; IL47635A; DK319575A; GB1483959A; YU180275A; RO65889A; SE427423B; ATA554675A; LU73005A1; ES439785A1; CA1066611A; DE2434664C3; EG11703A; NO142065B; MW3875A1; BG29564A3; CS190492B2

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. R Weickmann,

■ Dipl.-Ing. H.¥eickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke

DIPL₁-ING-RA-WEICKMANN₅DIPL₁-CHEM-B-HuBER

: 8 MÜNCHEN 86, DEN

; POSTFACH 860820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

Wiegand Karlsruhe GmbH,
75o5 Ettlingen

Eins teinstr.9-15

Vorrichtung zur Abscheidung von in Gas befindlichen Verunreinigungen in einer Waschflüssigkeit

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abscheidung von in Gas befindlichen Verunreinigungen in einer Waschflüssigkeit, mit wenigstens einer in einem Düsenraum angeordneten, vertikal nach unten gerichteten, mit der Waschflüssigkeit beschickten Sprühdüse, mit einer zu diesem Düsenraum führenden Zuführungsöffnung für das verunreinigte Gas, mit einem in Düsenrichtung unten an den Düsenraum anschließenden Mischraum zur Vermischung des verunreinigten Gases mit der Waschflüssigkeit,mit einem an den Mischraum unten anschließenden, die Waschflüssigkeit auffangenden Flüssigkeitssammelraum und mit einem mit dem Flüssigkeitssammelraum verbundenen Tropfenabscheideraum.

Aufgabe der Erfindung war es ursprünglich, eine Vorrichtung dieser Art zu entwerfen, die zur Auswaschung von Staub» aus der Trockenluft eines Prilling-towers brauchbar ist. Prillingtower sind Trockentürme, in denen ein Produkt -wie z.B.flüssige.

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hochkonzentrierte und hocherhitzte Harnstofflösung- im Oberteil eines Turmes zerstäubt wird; die Tröpfchen fallen unter der Wirkung der Schwerkraft nach unten, Luft strömt von unten nach oben, kühlt die Flüssigkeitströpfchen ab, nimmt die noch vorhandene Restfeuchte des Produktes auf, erwärmt sich dabei und steigt -z.B. durch natürlichen Auftrieb (Kaminwirkung)- auf. Die Trockenluft nimmt dabei feinsten Produktstaub mit, der in die Atmosphäre ausgetragen wird, was einen Produktverlust darstellt und außerdem eine oft nicht zulässige Umweltverschmutzung zur Folge hat.

Solche Trockentürme können sehr große Abmessungen haben, z.B. einen Durchmesser von 18m und eine Höhe von 6o m. Außerdem können in ihnen sehr große Luftmengen zu behandeln sein, z.B. 1.000.000 m3/h.

Waschanlagen für derartige Trockentürme dürfen möglichst keinen oder nur einen sehr geringen Druckverlust haben, weil sonst die Kaminzugwirkung des Turmes nicht mehr für den Lufttransport ausreicht. Deshalb werden für solche Waschanlagen bevorzugt Strahlwäscher verwendet, weil diese druckverlustlos arbeiten können, unter Umständen sogar in der Lage sind, das Gas aufgrund ihrer Strahlwirkung zu fördern.

Außerdem besteht bei solchen Trockentürmen* die Forderung, daß sie bei Störungen an der Waschanlage auch ohne diese weiter betrieben werden können.

Bei Verwendung einer Strahl-Waschanlage herkömmlicher Ausführ ungs form ergeben sich sehr ungünstige, sperrige Abmessungen der Anlage, die außerdem umfangreiche Rohrleitungen zum Ansaugen und Ausblasen der Luft erforderlich machen. Außerdem sind große und damit teure Absperr- und Umschaltorgane notwendig, um bei Ausfall der Waschanlage den Trockenturm auch ohne diese weiter betreiben zu können.

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Als allgemeine Aufgabe stellte sich daher, eine Vorrichtung eingangs genannter Art anzugeben, die folgenden Forderungen genügt:

a) Sie sollte eine Form erhalten können, die sich möglichst platzsparend und harmonisch in eine gegebene Gebäudeform einfügt oder an eine gegebene Gebäudeform anschließt.'

b) Komplizierte Rohrleitungen zum Ansaugen und Ausblasen des zu behandelnden Gases sollten vermieden werden.

c) Bei Ausfall sollte mit möglichst geringem Aufwand eine Umgehung der Vorrichtung möglich sein.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung grundsätzlich dadurch gelöst, daß in dem Düsenräum wenigstens eine Reihe von Waschflüssigkeit zwischen zwei -allenfalls zur mechanischen Abstützung miteinander verbundene- Wände sprühende Sprühdüsen angeordnet ist/ deren Fortsetzungen nach unten auch den Mischraum begrenzen, daß sich wenigstens eine Zuführungsöffnung in der einen Wand über die Länge der Reihe von Sprühdüsen erstreckt, und daß die andere Wand zugleich eine Begrenzungswand des Tropfenabscheideraums bildet.

Besonders bemerkenswert ist, daß man die Sprühdüsen zwischen den beiden Wänden in einer Reihe anordnen kann, ohne jeder Sprühdüse eine eigene Mischdüse zuordnen zu müssen. Zwar hat man schon einer kreisförmig begrenzten Mischdüse eine Gruppe von mehreren Sprühdüsen zugeordnet; aber diese Mischdüse war eben kreisförmig begrenzt. Es konnte daher nicht vorhergesehen werden, daß sich die erforderliche Mischwirkung auch dann, er gibt, wenn man die Sprühdüsen in beispielsweise einer" Reihe zwischen zwei Wänden anordnet, deren Fortsetzungen nach unten auch den Mischraum begrenzen. Voraussetzung hierfür ist aller-

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dings, daß sich die Zuführungsöffnung für das verunreinigte Gas in der einen Wand über die Länge der Reihe von Sprühdüsen erstreckt. Der kompakte Gesamtaufbau_r der sich möglichst platzsparend und harmonisch in eine gegebene Gebäudeform einfügen läßt oder an eine gegebene Gebäudeform anschließen läßt, ist durch die erörterte Reihenanordnung bedingt und dadurch, daß die Wand, die der die Zuführungsöffnung enthaltenden Wand gegenüberliegt, zugleich eine Begrenzungswand des Tropfenabscheideraums bildet.

Das Bauvolumen der Vorrichtung wird besonders wirtschaftlich genutzt, wenn der Düsenraum, der Mischraum, der Flüssigkeitssammelraum und der Tropfenabscheideraum ringförmig ausgebildet sind.

Die durchströmten Querschnitte sind besonders gut aufeinander abzustimmen, wenn der Tropfenabscheideraum radial innerhalb oder außerhalb des Düsenraums und des Mischraums liegt und wenn der ringförmige Flüssigkeitssammelraum unterhalb sowohl des Mischraums als auch des Tropfehabscheideraums liegt. Diese Merkmale tragen überdies zum kompakten Gesamtaufbau bei.

Ebenfalls im Sinne eines kompakten Gesamtaufbaus ist bevorzugt der Düsenraum über den Zuführungsschlitz mit einem Ansaugraum verbunden, dessen eine Begrenzungswand durch die dem Tropfenabscheideraum abgewandte Begrenzungswand des Düsenraums und des Mischraums gebildet ist.

Um bei Ausfall der Vorrichtung die Vorrichtung mit möglichst geringem Aufwand umgehen zu können, das verunreinigte Gas also nicht durch die Vorrichtung schicken zu müssen, befinden sich bevorzugt in der dem Düsenraum gegenüberliegenden Wand des Ansaugraums verschließbare, zur Atmosphäre führende Abgasöffnungen.

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Bevorzugt wird der Gesamtaufbau der Vorrichtung so getroffen, daß wenigstens eine ihrer äußeren Wände eine Außenwand eines Gebäudes bildet oder sich an eine Außenwand eines Gebäudes anschließt.

Die Erfindung wird im folgenden an Ausführungsbeispielen beschrieben.

Fig. 1 zeigt das obere Ende eines mit der Vorrichtung ausgestatteten Turms mit rundem Querschnitt im Vertikalschnitt.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Vorrichtung nach Fig.1 längs der Linie II-II.

Fig. 3 zeigt eine Vorrichtung ähnlich wie Fig.1, jedoch mit rechteckigem Querschnitt.

Fig. 4 zeigt die Vorrichtung nach Fig.3 im Schnitt längs der Linie IV - IV.

Fig. 5 zeigt die Vorrichtung am Fuß eines Kamins im Vertikalschnitt.

Fig. 6 zeigt eine andere Ausführungsform der Vorrichtung am Fuß eines Kamins.

Fig. 7 zeigt eine dritte Ausführungsform der Vorrichtung am Fuß eines Kamins.

Fig. 8 zeigt eine Vorrichtung an der Seitenwand eines im Querschnitt rechteckigen Ansaugraums.

Fig. 9 zeigt einen Schnitt durch die Vorrichtung nach Fig.8 längs der Linie IX - IX.

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Die Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2 ist auf einem Zwischenboden Io eines im Querschnitt kreisförmig begrenzten Turms 12 aufgebaut. In dem Turm 12 steigt in Richtung des Pfeils 14 verunreinigtes Gas durch eine Öffnung 16 im Boden 1o in einen Ansaugraum 18/ der außen durch die Außenwand des Turms 12 und innen durch eine ringförmige Wand 2o begrenzt ist, die die äußere Begrenzungswand für einen ringförmigen Düsenraum 22 und einen sich an diesen nach unten anschließenden ringförmigen Mischraum 24 bildet. Zwischen der Decke 52 des Turms und der Oberkante 54 der Wand 2o befindet sich ein Schlitz"56,· durch den das verunreinigte,im Ansaugraum 18 aufgestiegene Gas in den Düsenraum 22 eintreten kann.Etwa in Höhe des Düsenraums 22 befindet sich in der Außenwand des Turms 12 eine mittels Klappen 26 verschließbare Fensteröffnung 28. In den ringförmigen Düsenraum ragen von oben Sprühdüsen 3o in ringförmiger Anordnung herein.

Innenseitig sind der Düsenraum 22 und der Mischraum 24 durch eine Ringwand 32 begrenzt, deren Unterkante 34 oberhalb eines Flüssigkeitssammelraums 36 endet.

Der Abstand benachbarter Düsen 3o voneinander ist etwa gleich dem Abstand der Wände 2o,32 im Bereich der Düsen 3o voneinander. Gegebenenfalls zwischen den Wänden 2o und 32 vorgesehene Stützen sind nicht dargestellt. Solche Stützen sind gegebenenfalls vorgesehen, um die mechanische Stabilität der Wände zu erhöhen.

Auf der Innenseite der Wand 32 befindet sich ein Raum 38, der innenseitig durch eine Ringwand 4o begrenzt ist und der Überführung von in dem Flüssigkeitssammelraum 36 nicht abgeschiedenen Tröpfchen nach oben zu einem Tropfenabscheider 42 dient, der ebenfalls ringförmig angeordnet ist. Dieser Tropfenabscheider

f mündet nach oben ins Freie.

Die in dem Flüssigkeitssammelraum 36 abgeschiedene Flüssigkeit wird mit einer Pumpe 46 über Leitungen 48 und 5o wieder den

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Düsen 3o zugeführt. ·

Eine Anordnung zum allmählichen Austausch der Flüssigkeit durch Frischflüssigkeit ist nicht dargestellt.

Die Vorrichtung nach den E¹ ig. 3 und 4 ist grundsätzlich so aufgebaut wie die Vorrichtungen nach den Fig. 1 und 2. Deswegen sind die in.Fig. 1 und 2 verwendeten Bezugsζiffern allein um 100 erhöht und es erübrigt sich eine Beschreibung der Einzelheiten.

Der Kamin 2oo nach Fig. 5 weist im Bereich seines Fußes rundum Öffnungen 2o2 auf, durch die von Verunreinigungen befreites Gas nach oben abströmen kann. Das verunreinigte Gas strömt in Pfeilrichtung 2o4 in einen Ansaugraum 218 und von dort durch eine Vorrichtung, wie sie in den Fig. 1 und 2 grundsätzlich dargestellt ist, in den Kamin 2oo,aus dem es gereinigt in Pfeilrichtung 2o6 austritt. Da im übrigen der Aufbau prinzipiell den Fig. 1 und 2 gleicht, wird auch hier auf eine Beschreibung im einzelnen verzichtet. Gegenüber den Fig. 1 und 2 sind die entsprechenden Bezugsziffern um 200 erhöht.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 dient der Kamin 3oo als Tropfenabscheiderraum und Tropfenabscheider. Auch hier ist der Aufbau sonst der gleiche wie in den Fig. 1 und 2. Die Bezugsziffern sind daher um 300 erhöht.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 erfolgt die Zuführung des verunreinigten Gases in den Sockel des Kamins 4oo von unten in Pfeilrichtung 4o4. Soweit es die restlichen wesentlichen Merkmale dieser Ausführungsform betrifft, sind sie aus den Fig. und 2 zu entnehmen. Die Bezugsziffern wurden um 400 erhöht.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 8 und 9 ist die Vorrichtung

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an einer Seite eines rechteckigen Gebäudeteils vorgesehen, das den Ansaugraum 518 umschließt. Es ist eine geradlinige Reihe von Düsen 53o in einem entsprechend gestreckten Düsenraum 522 untergebracht, über dem Tropfenabscheider 542 ist eine Art Vollwalmdach 5o8 vorgesehen, auf dessen spitzen Bereich ein Kamin 5oo aufgesetzt ist. Im übrigen sind die Bezugsziffern gegenüber den Fig. 1 und 2 um 500 erhöht.

- Patentansprüche;

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Abscheidung von in Gas befindlichen Verunreinigungen in einer Waschflüssigkeit, rait wenigstens einer in einem Düsenraum angeordneten, vertikal nach unten gerichteten, mit der Waschflücsigkeit beschickten Sprühdüse, mit einer zu diesem Düsenraum führenden Zuführungsöffnung für das verunreinigte Gas, mit einem in Düsenrichtung unten an den Düsenraum anschließenden Mischraum zur Vermischung des verunreinigten Gases mit der Waschflüssigkeit,- mit einem an den Mischraum unten anschließenden, die Waschflüssigkeit auffangenden Flüssigkeitssammelraura und mit einem mit dem Flüssigkeitssammelraum verbundenen Tropfenabscheideraum, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Düsenraum (22) wenigstens eine Reihe von Waschflüssigkeit zwischen zwei -allenfalls zur mechanischen Abstützung miteinander verbundene- Wände (2o, 32) sprühenden Sprühdüsen (3o) angeordnet ist, deren Fortsetzungen nach unten auch den Mischraum (24) begrenzen, daß sich wenigstens eine Züführungsöffnung (56) in der einen Wand (2o) über die Länge der Reihe von Sprühdüsen (3o) erstreckt, und daß die andere Wand (32) zugleich eine Begrenzungswand des Tropfenabscheideraums (38) bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenraum (22), der Mischraum (24), der Flüssigkeitssammelraum (36) und der Tropfenabscheideraum (38) ringförmig ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tropfenabscheideraum (38) radial innerhalb oder außerhalb des Düsenraums (22) und des Mischraums (24) Megt und daß der Flüssigkeitssairatielraum (36) unterhalb sowohl des Mischraums (24) als auch des Tropfenabscheideraums (38) liegt.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenraum (22) über die Zuführungsöffnung (56) mit einem Ansaugraum (18) verbunden ist,, dessen eine Begrenzungswand (2o) durch die dem Tropfenabscheideraum

(38) abgewandte Begrenzungswand (2o) des Düsenraums (22) und des Mischraums (24) gebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der dem Düsenraum (22) gegenüberliegenden Wand (12) des Ansaugraums verschließbare, zur Atmosphäre führende Abgasöffnungen (26,28) befinden.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine ihrer äußeren Wände (12, 4o) eine Außenwand eines Gebäudes bildet oder sich einer Außenwand eines Gebäudes anschließt.

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