DE2434664C3 - Vorrichtung zur Abscheidung von in Gas befindlichen Verunreinigungen in einer Waschflüssigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abscheidung von in Gas befindlichen Verunreinigungen mit einer Waschflüssigkeit, mit wenigstens einer Reihe von in einem Düsenraum angeordneten, vertikal nach unten gerichteten, mit der Waschflüssigkeit beschickten Sprühdüsen, mit einer zu diesem Düsenraum führenden, sich über die Länge der Reihe der Sprühdüsen erstreckenden 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.

Bei einer nach der US-PS 24 84 277 bekannten Vorrichtung dieser Art ist jeder Düse ein venturirohrförmiger Düsenraum und Mischraum zugeordnet Die Venturirohr« stehen mit Abstand voneinander zwischen zwei Wänden, wobei die eine Wand außenseitig einen Ansaugraum und die andere Wand außenseitig einen Tropfenabscheideraum begrenzt Die den Ansaugraum begrenzende Wand endet unterhalb der Düsen. Der Raum zwischen den Venturirohren und den beiden Wänden ist ungenutzt

Vorrichtungen dieser Art sind grundsätzlich zur Auswaschung von Staub aus der Trockenluft von Prilling-towers brauchbar. Prilling-tower sind Trockentürme, in denen ein Produkt — wie z. B. flüssige, 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 18 m und eine Höhe von 60 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 sollten für solche Waschanlagen bevorzugt Strahlwäscher verwendet werden, weil diese druckverlustlos arbeiten können, unter Umstänuen 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 Ausführungsform 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 Umschaltorganc notwendig, um bei Ausfall der Waschanlage den Trockenturm auch ohne diese weiter betreiben zu können.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung eingangs genannter Art anzugeben, die einen konstruktiv einfachen, sich möglichst platzsparend und harmonisch in eine gegebene Gebäudeform einfügenden oder an eine gegebene Gebäudeform anschließenden kompakten Gesamtaufbau aufweist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die /orriehtung dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenraum durch zwei einander gegenüberstehende Wände begrenzt ist, wobei der Abstand benachbarter Sprühdüsen etwa gleich dem Abstand der einander gegenüberstehenden Wände im Bereich der Sprühdüsen ist, daß die Fortsetzungen dieser Wände nach unten den Misch-

raum begrenzen, daß sich die Zuführungsöffnung in der einen Wand über die Länge der Reihe von zwischen den einander gegenüberstehenden Wänden angeordneten Sprühdosen 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 anordnet, ohne jeder Sprühdüse eine eigene Mischdüse zuzuordnen. Allen — beispielsweise in einer Reihe angeordneten — Sprühdüsen ist vielmehr ein gemeinsamer Mischraum zugeordnet, der in konstruktiv einfacher Weise bei ausgezeichneter Mischwirkung durch Fortsetzung der den Düsenraum begrenzenden Wände nach unten gebildet ist. Voraussetzung hierfür ist ii allerdings, daß sich die Zuführungsöffnung für das verunreinigte Gas in der einen Wand über die Länge der Reihe von Sprühdüsen erstreckt Der kompakte Gesamtauffcau, der sich möglichst platzsparend und harmonisch in eine gegebene Gebäudeform einfügen _>ο läßt oder an eine gegebene Gebäudeform anschließen läßt, ist durch die erörterte Reihenanordnung bedingt und dadurch, daß die Wand, die der die Zuführungsöff nung 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 Tropfenabscheideraums liegt. Diese j^ri 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 Begrenzungswmd durch die dem Tropfenabscheideraum abgewandte Begrenzungswand des Düsenraums und des Mischraums gebildet ist.

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 anschießt.

Die Erfindung wird im folgenden an Ausführungsbeispielcn beschrieben.

F i g. 1 zeigt das obere Ende eines mit der Vorrichtung so ausgestatteten Turms mi*, rundem Querschnitt im Vertikalschnitt.

F i g. 2 zeig! einen Schnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 1 längs der Linie H-Il.

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

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

F i g. 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.

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

Die Vorrichtung nach den Fig, 1 und 2 ist auf einem Zwischenboden 10 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 10 in einen Ansaugraum 18, der außen durch die Außenwand des Turms 12 und innen durch eine ringförmige Wand 20 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 20 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 22 ragen von oben Sprühdüsen 30 in ringförmiger Anordnung herein.

Innenseitig sind der Düsenraum 22 und der Mischraum 24 durch eine Ringwand 32 begrenzt, deren LJnterkante 34 oberhalb eines Flüssig'».·., itssammelraums 36 endet.

Der Abstand benachbarter Düsen 30 voneinander ist etwa gleich dem Abstand der Wände 20, 32 im Bereich der Düsen 30 voneinander. Gegebenenfalls zwischen den Wänden 20 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 benndct sich ein Raum 38, der innenseitig durch eine Ringwand 40 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 42 mündet nach oben ins Freie.

Die in dem Flüssigkeitssammelraum 36 abgeschiedene Flüssigkeit 44 wird mit einer Pumpe 46 über Leitungen 48 und 50 wieder den Düsen 30 zugeführi.

Eine Anordnung zum allmählichen Austausch der Flüssigkeit 44 durch Frischflüssigkeit ist nicht dargestellt.

Die Vorrichtung nach den Fig. 3 und 4 ist grundsätzlich so aufgebaut wie die Vorrichtungen nach den Fig. I und 2. Deswegen sind die in F i g. I und 2 verwendeten Bezugsziffern allein um 100 erhöht und es erübrigt sich eine Beschreibung der Einzelheiten.

Der Kamin 200 nach Fig.5 weist im Bereich seines Fußes rundum Öffnungen 202 auf, durch die von Verunreinigungen befreites Gas nach oben abströmen kann. Das verunreinigte Gas strömt in Pfeilrichtung 204 in einen Ansaugraum 218 und von dort durch eine Vorrichtung, wie sie in den Fig. 1 und 2 grundsätzlich dargesidl; ist, in den Kamin 200, aus dem es gereinigt in Pfeilrichtung 206 austritt. Da im übrigen der Aufbau prinzipiell den Fig. 1 und 2 gleicht, wird auch hier auf eine Beschreibung im einzelnen verzichtet. Gegenüber den F i g. 1 und 2 sind die entsprechenden Bezugsziffern um 200 erhöht.

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

Bei der Ausführurgsform nach Fig. 7 erfolgt die Zuführung des verunreinigten Gases in den Sockel des Kamins 400 von unten in Pfeilrichtung 404. Soweit es die

restlichen wesentlichen Merkmale dieser Ausführungsform betrifft, sind sie aus den Fig. 1 und 2 zu entnehmen. Die Bezugsziffern wurden um 400 erhöht.

Bei der Ausführungsform nach den F i g. 8 und 9 ist die Vorrichtung an einer Seile eines rechteckigen Gebäudeteils vorgesehen, das den Ansaugraum 518 umschließt. Es ist eine geradlinige Reihe von Düsen 530 in einem

entsprechend gestreckten Düsenraum 522 untere bracht. Über dem Tropfenabscheider 542 ist eine / Vollwalmdach 508 vorgesehen, auf dessen spitz Bereich ein Kamin 500 aufgesetzt ist. Im übrigen sind ( Bezugsziffern gegenüber den F i g. I und 2 um erhöht.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Abscheidung von in Gas befindlichen Verunreinigungen mit einer Waschflüssigkeit, mit wenigstens einer Reihe von in einem Düsenraum angeordneten, vertikal nach unten gerichteten, mit der Waschflüssigkeit beschickten Sprühdüsen, mit einer zu diesem Düsenraum führenden, sich über die Länge der Reihe der Sprühdüsen erstreckenden 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, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenraum (22) durch zwei einander gegenüberstehende Wände (20, 32) begrenzt ist, wobei der Abstand benachbarter Sprühdüsen (30) etwa gleich dem Abstand der einander gegenüberstehenden Wände (20, 32) im Bereich der Sprühdüsen (30) ist, daß die Fortsetzungen dieser Wände (20, 32) nach unten den Mischraum (24) begrenzen, daß sich die Zuführungsöffnung in der einen Wand (20) über die Länge der Reihe von zwischen den einander gegenüberstehenden Wänden (20,32) angeordneten Sprühdüsen (30) erstreckt, und daß die andere Wand (32) zugleich eine Begrenzungswand des Tropfenabscheideraums (38) bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß oer Düsenraum (22), der Mischraum (24), der Flüssigkeitssa^nmeln: jm (36) und der Tropfenabscheideraum (3C) ringförmig ausgebildet r> sind.

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

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenraum (22) über die Zuführungsöffnung (56) mit einem Ansaugraum (18) >>'> verbunden ist, dessen eine Begrenzungswand (20) durch die dem Tropfcnabschcidcraum (38) abgewandte Begrenzungswand (20) des Düsenraums (22) und des Mischraums(24) gebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden V) Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine ihrer äußeren Wände (12, 40) eine Außenwand eines Gebäudes bildet oder sich einer Außenwand eines Gebäudes anschließt.