DE2914340A1

DE2914340A1 - Verfahren und einrichtung zum entfernen von teilchen aus einem gasstrom

Info

Publication number: DE2914340A1
Application number: DE19792914340
Authority: DE
Inventors: Wesley Breeden Argo; Burton Blair Crocker; Charles Carleton Sisler
Original assignee: Monsanto Co
Current assignee: Monsanto Co
Priority date: 1978-04-10
Filing date: 1979-04-09
Publication date: 1979-10-25
Also published as: AU4594779A; FR2422443A1; AU527704B2; GB2019746A; GB2019746B; IT1115164B; IT7921683A0; CA1134286A; BR7902187A

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR

FATfcNTAMWALTE

Postfach 860245 -8000 München 86 2914340

Λ0

Anwaltsakte: 29 970

Γ S, Aurii 1379

Monsanto Company

St. Louis, Missouri/USA

Verfahren und Einrichtung zum Entfernen von Teilchen aus einem

Gasstrom

»m/XX/Ktz

• (019)9IM72 "hhtmatiK Uakkoatm: Hypo-Btek München 4410123t»

911273 BERGSTAPFPATENT MUeclnn (BLZ 70020011) Swiil Codt: HYPO OE MM

9*1274 TELEX: QAQB/ 'S / ft 7 ß fi Bay« VmiaitaBk MOdcbca 453100(BLZ 70020270)

9«331O tS24MO BERO d» UoOHOrU /OO PWBcta* Mtadw· C5343-H« (BLZ 700100»)

Anwaltsakte: 29 970 ο η ι / ο/ λ

LQ I Λ OH U Λ\

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zum Entfernen von Teilchen aus einem Gasstrom, insbesondere von unlöslichen, festen Teilchen mit einer Submikron-Partikelgröße (d.h. mit einer Größe bzw. einem Durchmesser zwischen 50 und 2000 A ) mit Hilfe einer Faserbett-Auffangeinrichtung, aus welcher die aufgefangenen unlösbaren festen Teilchen während des Betriebs entfernt werden können, ohne daß das Faserbett herausgenommen und vom Kundendienst gereinigt werden muß.

Industrielle Abgase und Gasströme enthalten oft unerwünschte feste Teilchen, welche aus dem Gasstrom im Hinblick auf die Umwelt- und Verfahrensanforderungen getrennt werden müssen. Teilchen mit einer Partikelgröße von drei oder mehr Mikron können mit einem hohen Wirkungsgrad in vielen Arten herkömmlicher Trenn- oder Abscheideeinrichtungen ohne weiteres rückgewonnen werden. Kleinere Teilchen und insbesondere solche mit Submikrongröße und hierbei vor allem solche mit einer Größe von unter etwa 0,2 μΐη sind mit einem hohen Wirkungsgrad schwieriger zu trennen und abzuscheiden.

Im allgemeinen werden zur Partikeltrennung und -Abscheidung sogenannte Faserbe. tt-Trenn- oder Abscheideeiirichtungen verwendet, welche in drei Gruppen eingeteilt werden können; solche mit einem hohen Wirkungsgrad bezüglich Submikronteliehen, solche

mit hoher Geschwindigkeit und sogenannte Zerstäubungs- Auffangen -

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einrichtung (Spray catcher).

Bei mit hohem Wirkungsgrad arbeitenden Faserbett-Trenneinrichtungen werden üblicherweise Fasern von 5 bis 20 μπι, z.B. Glasfasern verwendet, die in einem Betthohlraumanteil von 85 bis 98% gepackt angeordnet sind, um Submikronteilchen mit einem Wirkungsgrad von 95 bis 98%, aber bei niedrigen Gasströmungsgeschwindigkeiten (d.h. Bettgeschwindigkeiten) üblicherweise von bis zu etwa 0,15 m/s zu trennen. Bei Bettgeschwindigkeiten über diesem Wert nimmt der Druckabfall durch das Faserbett erheblich zu, worauf dann auch die Energieanforderungen ansteigen. Flüssige Teilchen, wie Sprühnebel, usw., fließen während des Betriebs wirksam aus dem Faserbett. Leicht lösbare feste Teilchen können während des Betriebs aus derartigen Faserbetten dadurch entfernt werden, daß das Faserbett mit einer Flüssigkeit berieselt wird, in welcher die festen Teilchen ohne weiteres gelöst werden. Gasströme, die eine merkliche Ladung von unlöslichen festen Teilchen, insbesondere mit einer Größe von über 1μΐη enthalten, können selbst mit einer Berieselung in mit hohem Wirkungsgrad arbeitenden Faserbett-Trenneinrichtung behandelt werden, ohne daß sich allmählich unlösbare Teilchen in dem Faserbett ansammeln, bis das Faserbett entweder verstopft wird, oder der Druckabfall durch das Faserbett infolge der Verstopfung in unannehmbarer Weise angestiegen ist, so daß dann das Faserbett zum Reinigen oder Auswechseln vom Kundendienst herausgenommen werden muß.

Mit hoher Geschwindigkeit arbeitende Faserbett-Trenneinrich-

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tungen werden in solchen Anwendungsfällen verwendet* wo hohe GasStrömungsgeschwindigkeiten (z.B. Bettgeschwindigkeiten von 1,5 bis 3 m/s) gefordert werden und eine weniger wirksame Trennung von Submikronteilchen zugelassen werden kann. Bei dieser Art Filterbett-Trenneinrichtung werden üblicherweise Fasern mit einem Durchmesser von 25 bis 50 μπι bei einem Betthohlraumteil von 85 bis 98% verwendet. Für einen vorgegebenen Betthohlraumanteil haben die oberen Fasern eines mit hoher Geschwindigkeit arbeitendenFaserbetts (im Vergleich zu einem mit hohem Wirkungsgrad arbeitenden Faserbett)eine erheblich kleinere Faseroberfläche pro Volumeneinheit des Faserbetts und folglich ein offeneres Fasernetzwerk. Folglich beruht diese Bettart stärker auf einem Trägheitseinklemm- oder -impaktionsmechanismus einer Teilchentrennung und hat infolgedessen einen schlechteren Wirkungs- ■ grad bei der Trennung von Submikronteilchen. Ein Beseitigen von unslöslichen, festen Teilchen aus derartigen Faserbetten durch Berieseln oder Spülen ist für geringere Teilchenladungen und für Teilchen einer Größe von bis zu 2um möglich; aber auch hier kommt es wieder zu einem allmählichen Anstieg des Druckabfalls und schließlich zu einem Verstopfen aufgrund der Schwierigkeit, größere Teilchen, die bei den meisten Anwendungen vorhanden sind, zu entfernen, wobei dann nach einigen Betriebstagen oder -wochen zum Entfernen, zum Reinigen oder Auswechseln der Kundendienst erforderlich ist.

Schließlich werden noch Faserbetten mit sogenannten Sprüh- oder Zerstäubungseinrichtungen in solchen Anwendungsfällen verwendet,

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wo hohe Gasvolumen zu verarbeiten sind und nur große Teilchen mit einer Größe von 3 μπι oder größer getrennt werden müssen. Bei einer Sprüh- oder Zerstäubungsauffangeinrichtung werden üblicherweise Fasern mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 100 bis 300pm bei einem Betthohlraumanteil von 90 bis 98% verwendet. Diese Faserbetten haben die niedrigste Faserfläche pro Volumeneinheit von allen hier angeführten Faserbett-Trenneinrichtungen bei einem vorgegebenen Betthohlraumanteil. Sie beruhen meist gänzlich auf dem Trägheitsimpaktion- bzw. Einklemmtrennmechanismus. Folglich hat der Sprüh- oder Zerstäubungs auffangmechanismus den schlechtesten Wirkungsgrad, um Submikronteilchen zu trennen. Jedoch können selbst große (z.B. 5fim große) un^lösliche, feste Teilchen berieselt oder aus Faserbetten mit Sprühauffangeinrichtungen gespült werden.

Bei der Erfindung werden Faserbetten mit Sprüh- oder Zerstäubungsauffangeinrichtungen zum Trennen von Teilchen, und insbesondere von unlöslichen, festen Teilchen aus Gasströmen bei hohen Bettgeschwindigkeiten von etwa 1,8 m/s oder mehr bei einem hohen Wirkungsgrad von mindestens 90% Trennung oder Abscheidung von Submikronteilchen und bei einer Flüssigberieselung des Faserbettes, um die aufgefangenen festen Teilchen zu entfernen, um einen langfristigen, fortlaufenden und kontinuierlichen Betrieb zu ermöglichen, ohne daß das Faserbett infolge einer Verstopfung zum Reinigen oder Austauschen vom Kundendienst herausgenommen werden muß. ..

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Der hier- verwendete Ausdruck "unlösliche feste Teilchen" besieht sich auf feste Teilchen, welche sich in Wasser oder einen anderen derartigen Flüssigkeit nicht auflösen, die als Berieselungsflüssigkeit gewählt werden kann^ oder welche eine derartig niedrige Löslichkeitsgeschwindigkeit in der Flüssigkeit haben, daß deren Löslichkeit nicht wirksam angwendet werden kann, um sie aus dem Faserbett zu entfernen.

Bekanntlich kann der Auffangwirkungsgrad der meisten Trenneinrichtungen, um Teilchen aus Gasen zu entfernen, elektrostatisch erhöht und verbessert werden. Trotzdem ist keine elektrostatisch verbesserte Faserbett-Trenneinrichtung bekannt, bei welcher die Schwierigkeit aufgrund einer allmählichen Zunahme des Druckabfalls durch das Faserbett infolge einer Verstopfung vermieden wird, aufgrund deren es dann schließlich erforderlich ist, daß das Faserbett vom Kundendient zum Reinigen oder Austauschen herausgenommen wird.

In den US-PS'en 3 874 858 und 3 958 958 sind eine Einrichtung und ein Verfahren zum Entfernen von Teilchen aus einem Gasstrom beschrieben, wobei eine (dicht) gepackte Naßreinigungseinrichtung verwendet wird, nachdem in einem elektrostatischen Feld zuerst eine elektrische Ladung auf die Partikel aufgebracht wird. Die geladenen Partikel werdenin der dichtgepackten Naßreinigungseinrichtung, welche elektrisch neutral gehalten ist, durch einen "AnZiehungskraft"-Mechanismus zwischen den geladenen Teilchen und der elektrisch neutralen Naßreinigungseinrichtung getrennt. Bei einem derartigen,in den beiden Patentschriften beschriebenen

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Auf fang- und Sainmelmechanismus ist es erforderlich, daß der Gasstrom mit einer Geschwindigkeit strömt, die im Hinblick auf die Anziehungskräfte niedrig genug ist, um die Partikelgeschwindigkeit und den viskosen Strömungswiderstand des Gases auf die Teilchen zu überwinden. In den Druckschriften ist ein oberer Grenzwert von etwa 3m/s für die Bettgeschwindigkeit angegeben/ jedoch zeigen die dort angeführten Versuchsergebnisse, daß beispielsweise bei 1,2 bzw. 2,1 m/s der Auffang- und Sammelwirkungsgrad bezüglich der Submikronteilchen wesentlich unter 90% lag. Ferner ist die Einrichtung selbst sehr groß und fordert eine große Packungstiefe in Richtung der Gasströmung, z.B. in den angegebenen Beispielen 60 und 120 cm.

In der US-PS 4 029 482 werden Teilchen mit Hilfe* eines Trockenfaserbetts entfernt, nachdem zuerst in einem elektrostatischen Feld eine elektrische Ladung auf die Teilchen aufgebracht worden ist, wobei zumindest anfangs ein hoher Wirkungsgrad bei der Trennung von Submikronteilchen erzielt wird. Die geladenen Teilchen werden in dem Trockenfaserbett, welches einen (hohen) elektrischen Widerstand aufweist (d.h. nichtleitend ist)_; durch einen "Raumladungs"-Mechanismus getrennt, wobei die geladenen Partikel, welche in dem trocknen, nichtleitenden Faserbett aufgefangen und gesammelt werden, eine beträchtliche elektrische Ladungsdichte in dem Faserbett schaffen, wodurch vom Gas getragene, geladene Teilchen aus der Gasströmungsrichtung abgelenkt werden, um den Auffangswirkungsgrad des Faserbetts zu erhöhen. - |g _

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In der US-PS 4 029 482 ist zwischen einem "Raumladungs"-Mecha- ■ nismus und den bekannten "Bildkraff'-Mechanismen unterschieden, welche dasselbe zu sein scheinen, wie der in der OS-PS 3 874 858 erwähnte "Anziehungskraff-Mechanismus. In der US-PS 4 029 482 ist erwähnt, daß die "Bildkraff'-Mechanismen auf niedrige Gasströmungsgeschwindigkeit (d.h. Bettgeschwindigkeit) beschränkt sind und nur eine geringe Verbesserung bezüglich des Auffangwirkungsgrades bei Submikronteilchen schafft; dies sind, wie bereits erwähnt, die in den US-PS'en 3 874 858 und

3 958 958 angeführten Nachteile.

Obwohl in der US-PS 4 029 482 diese Nachteile überwunden sind, wurde dies nur auf Kosten eines anderen größeren Nachteil erreicht, nämlich den Nachteil, daß das Faserbett nicht gereinigt werden kann, solange es in Betrieb ist, um einen niedrigen Druckabfall aufrechtzuerhalten. Die Trenneinrichtung in der US-PS

4 029 482 arbeitet so, daß aufgefangene Teilchen in dem Trockenfaserbett aufgebaut bzw. aufgeschaukelt werden, um die geforderte Raumladung zu schaffen. Bei einer konstanten Bettgeschwindigkeit nimmt der Druckabfall durch das Faserbett zu, wenn das Faserbett zunehmend mehr verstopft wird, bis zu einem bestimmten Zeitpunkt das Faserbett zur Überholung und Reinigung herausgenommen werden muß. Darüber hinaus ist der US-PS 4 029 482 zu entnehmen, daß ein Höchstwert des Auffangwirkungsgrades dieser Trenneinrichtung bei Bettgeschwindigkeiten von nur etwa 0,9 m/s liegt, während der Auffangwirkungsgrad bei höherenBettgeschwindigkeiten stark abfällt. _ 17 »

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Von großer Bedeutung für die Erfindung sind die in der US-PS 4 029 482 angegebenen Versuche mit Faserbetten, die mit Sprühwasser befeuchtet wurden, und mit leitenden Faserbetten, was jedoch beides den Auffangwirkungsgrad nachteilig beeinflußte. Der US-PS 4 029 482 wurde dieser Abfall des Wirkungsgrads der Tatsache zugeschrieben, daß solche nassen Faserbetten oder leitende Faserbetten mit dem "Bildkraff-Mechanismus und nicht mit dem "Raumladungs"-Mechanismus arbeiten. Dem Stand der Technik ist somit zu entnehmen, daß bei der Anwendung der "Bildkraft"- oder der "Anziehungskraff-Auffangmechanismen niedrige Bettgeschwindigkeiten angewendet werden müssen und nur ein bescheidener Wirkungsgrad bezüglich der Trennung von Submikronteilchen erreicht wird. Ferner ist dem Stand der Technik zu entnehmen, daß diese Nachteile durch Anwenden des sogenannten "Raumladungs"-Mechanismus überwunden werden können, wobei jedoch ein neuer Nachteil in Kauf genommen werden muß, daß nämlich das Faserbett nicht von aufgefangenen, unlöslichen Teilchen sauber gehalten werden kann, so daß während des Betriebs der Druckabfall in dem Faserbett allmählich ansteigt, bis das Faserbett schließlich zur Wartung herausgenommen und gereinigt werden muß.

Die Erfindung soll ein Verfahren und eine Einrichtung zum Entfernen von Teilchen aus einem Gasstrom schaffen, indem eine Faserbett-Auffangeinrichtung mit einem geringen Druckabfall in dem Faserbett verwendet wird. Ferner soll die Erfindung ein Verfahren und eine Einrichtung zum Entfernen von Teilchen und insbesondere von unlöslichen, festen Teilchen, aus einemGasstrom mit Hilfe einer Faserbet\:-Auffangeinrichtung schaffen, aus

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welcher aufgefangene, unlösliche, feste Teilchen während des Betriebs entfernt werden können, ohne daß das Paserbett vom Kundendient zur Wartung herausgenommen werden muß.

Darüber hinaus schafft die Erfindung ein Verfahren und eine Einrichtung, bei welchen sogar Submikronteilchen aus dem Gasstrom mit einem hohen Auffangwirkungsgrad getrennt werden können. Ferner schafft die Erfindung ein Verfahren und eine Einrichtung, bei welchem ein Faserbett verwendet werden kann, um mit einem hohen Wirkungsgrad unlösliche, submikrongroße, feste Teilchen zu trennen, wobei die aufgefangenen, unlöslichen, festen Teilchen während des Betriebs entfernt werden, ohne daß dieser unterbrochen werden muß, um einem unanehmbaren Anstieg des Druckabfalls in dem Faserbett während eines langer andauernden Betriebs zuvorzukommen. Schließlich soll gemäß der Erfindung ein Verfahren und eine Einrichtung geschaffen werden, bei welchen eine kontinuierliche, fortlaufende Nutzungsdauer einer Faserbett-Trenneihrichtung für unlösliche, feste Teilchen nicht langer dadurch beschränkt wird, wie schnell das Faserbett verstopft wird.

Hierbei wird beim erfindungsgemäßenVerfahren, bei welchem ein Teilchen enthaltender Gasstrom zuerst durch ein elektrostatisches oder Ionisierungssfeld geleitet wird, um eine positiv! oder negative Ladung auf die Teilchen aufzubringen, und dann durch ein Faserbett geleitet wird, gleichzeitig das Faserbett mit einer Flüssigkeit mit einer solchen Strömungsgeschwindigkeit Berieselt, daß zumindest ein ausreichender Teil des Faserbett aus-

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reichend -Flüssigkeit enthält, um so die elektrische Ladung von dem Faserbett und den darin aufgefangenen, geladenen Teilchen durch die Flüssigkeit zu zerstäuben bzw. gegen Erde abzuleiten, ohne daß eine nennenswerte Raumladung an den Fasern und den an dem Faserbett aufgefangenen Teilchen geschaffen wird. Hierbei kann eine Flüssigkeit verwendet werden, welche entweder selbstleitend ist oder welche während des Betriebs durchdie schwebenden und/oder in ihr gelösten Teilchen leitend wird.

Die insbesondere zur Durchführung des vorstehend angeführten Verfahrens beschriebene Einrichtung gemäß der Erfindung weist ein Gehäuse mit Einlaß- und Auslaßseiten, einen Teilchen-Ladeabschnitt in dem Gehäuse mit einer ein elektrostatisches oder Ionisierungsfeld erzeugenden Einrichtung, ein Faserbett, das zwischen dem Teilchen-Ladeabschnitt und dem Auslaß angeordnet ist, eine Berieselungseinrichtung; um einen Flüssigkeitsstrom durch das Faserbett mit einer solchenStrömungsgeschwindigkeit zu schaffen, daß zumindest ein ausreichender Teil des Faserbetts ausreichend Flüssigkeit enthält, um fortlaufend die Ladung von dem Faserbett und den darin aufgefangenen, geladenen Teilchen über die Flüssigkeit an ein elektrisches Erdpotential abzugeben, ohne daß irgendeine nennenswerte Raumladung in dem Faserbett geschaffen wird.

Obwohl das Verfahren und die Einrichtung gemäß der Erfindung sich eigenen, um irgendwelche flüssigen oder festen Teilchen aus Gasströmen bei einer hohen Bettgeschwindigkeit und mit einem hohen Auffangwirkungsgrad sogar für Submikrontelichen zu trennen,

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sind das Verfahren und die Einrichtung gemäß der Erfindung insbesondere anwendbar, um unlösliche, feste Teilchen mit einem hohen Wirkungsgrad und bei hohen Bettgeschwindigkeiten von etwa 1,8 bis 4,6 m/s oder mehr aus Gasen zu lösen.

Das bei der Einrichtung und dem Verfahren gemäß der Erfindung verwendete Faserbett ist ein Bett aus Fasern mit einem durchschnittlichen Durchmesser von etwa 50 bis 1000 μπι und insbesondere von etwa 100 bis 500 \xm, die mit einem Betthohlraumanteil von mindestens 90% gepackt sind. Vorzugsweise werden Fasern mit einem durchschnittlichen Durchmesser von etwa 100 bis 250 um bei einem Betthohlraumanteil von etwa 95 bis 98% verwendet. Beispielsweise schaffen Fasern mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 200μΐη, die in einem Betthohlraumanteil von 95% gepackt sind, eine Faseroberfläche von etwa 1013 m^a/m³.

Obwohl die Ladung von dem Faserbett abgeleitet wird, so daß sich keine nennenswerte Ladung an den Fasern des Faserbettes entwickeln oder an den aufgefangenen Teilchen zurückbleiben kann, sind Raumladungswirkungen in der Gasphase in dem Faserbett insbesondere bei größeren Faserdurchmessern und bei größeren Teilchen vorhanden. In der bevorzugten Ausführungsform, bei welcher Fasern mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 100 bis 250 μπι verwendet werden, ist jedoch der Bildkräfte-Auffangmechanismus auf ein Höchstmaß gebracht und der Raumladungs-Sammelmechanismus ist auf ein Minimum herabgesetzt. In einer weniger bevorzugten Ausführungsform bei Fasern mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 500 bis ΙΟΟΟμπι ist der Raumladungs-Sammelmechanismus (in der

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Gasphase) auf einen Höchstwert gebracht, und der Bildkräfte-Mechnanismus ist auf ein Minimum herabgesetzt.

Vorzugsweise haben die verwendeten Fasern eine verhältnismäßig gleichförmige Verteilung der Faserdurchmesser innerhalb von .+30% des ausgewählten durchschnittlichen Faserdurchmessers. Solange "jedoch der durchschnittliche Faserdurchmesser in dem breiten im vorstehenden Absatz angegebenen Bereich liegt, kann auch ein großer Bereich der Faserdurchmesser-Verteilung zugelassen werden, vorausgesetzt, daß nicht mehr als etwa 10% der Fasern einen Durchmesser von unter 40 μΐη haben.

Der Betthohlraumanteil, der als prozentualer Hohlraumvolumen-Bruchteil ausgedrückt ist, ist durch die folgende Gleichung

definiert: _{n n}

v% „ * - P * ¹⁰° ^Df

wobei V% der prozentuale Hohlraumbruchteil, D» die Dichte des Fasermaterials und D die Packungsdichte des Faserbetts ist. Wenn beispielsweise Glasfasern mit einem spezifischenGewicht von beispielsweise 2,55 verwendet werden, ist die Dichte des Fasermaterials (D- ) 2,55g/cm³. Ein Bett aus Glasfasern mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 200μπι, die mit einer Packungsdichte (D_f) von 0,11g/cm³ gepackt sind, haben einen Betthohlraumanteil (V%) von 95,6%.

Wie den vorstehenden Ausführungen zu entnehmen ist, sind die bei der Erfindung verwendeten Faserbetten ein ziemlich lose gepacktes, offenes Netzwerk von verhältnismäßig groben Fasern.

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Bei einem' Hohlraumanteil von etwa 96% ist der Abstand zwischen den Fasern üblicherweise etwa das Fünfache des Faserdurchmessers. Obwohl unlösliche, feste Teilchen ohne weiteres aus einem solchen Faserbett herausgespült werden können, haben sich bisher derartige Faserbetten nicht dazu geeignet, um Submikrontelichen mit einem annehmebaren Wirkungsgrad aus Gasströmen zu entfernen. Ihre Verwendung hat sich vielmehr auf Anwendungen beschränkt, wo entweder nicht genug interessierende Submikronteilchen vorhanden sind oder wo eine beträchtliche Menge Submikronteilchen vorhanden ist, aber nicht entfernt zu werden braucht, oder mittels einer bekannten oder danach angeordneten Einrichtung zum Entfernen von Submikronteilchen entfernt wird.

Die Erfindung ist nicht auf das verwendete Fasermaterial beschränkt. In einer bevorzugten Ausführungsform werden Gläsfasern sowie Fasern aus anderen dielektrischen Materialien verwendet; die Berieselungsflüssigkeit und/oder die darin enthaltenen Teilchen schaffen eine ausreichende Leitfähigkeit, um das elektrische Potential von den aufgefangenen, geladenen Teilchen abzuleiten, so daß sich keine störende Raumladung an den Fasern und an den in dem Faserbett aufgefangenen Teilchen ausbilden" kann. Derartige dielektrische Fasermaterialien weisen beispielsweise Kunststoff-Fasern auf, wie Polyester, Polyvinylchlorid, Polyäthylenterephthalat, Fluorkohlenstoffpolymere, wie Teflon, Nylon; Polyalkylene^wie Polyäthylen und Polypropylen, Mineral- oder Schlackenwolle, Asbeste, usw. _ 23 -

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Erforderlichenfalls können jedoch auch leitende Fasermaterialien verwendet werden, da sie sich zurpraktisehen Durchführung der Erfindung eignen, damit das Faserbett selbst leitend wird, ohne sich ausschließlich auf die Berieselungsflüssigkeit/Teilchen zu verlassen. Bei dieser Ausführungsform ist das Berieseln bzw. Bewässern des Faserbettes noch notwendig, um die aufgefangenen Teilchen ständig zu befeuchten und auszuspülen, um die Neigung von trockenen Teilchen zu verhindern bzw. auf ein Minimum herabzusetzen, wieder in den Gasstrom hineingezogen zu werden. Entsprechende leitende Fasermaterialien sind beispielsweise Metalle, wie rostfreier Stahl, Titan, Kupfer, Messing usw oder ein Drahtgeflecht mit einem entsprechenden Faserdurchmesser, wie Kohlenstoff- oder Graphitfasern.

Die Verteilung der Fasern in dem Faserbett kann beliebig und willkürlich sein, aber um die besten Ergebnisse zu erzielen, sind die Fasern zumindest teilweise parallel zu der vertikalen Ebene ausgerichtet, die quer zur Gasströmungsrichtung verläuft, und sind weniger oder im wesentlichen willkürlich quer zu der Vorderseite dieser Ebene ausgerichtet. Dies ist in Fig. 5 schematisch dargestellt.

Dieses ausgerichtete Faserbett kann durch Sättigen (bzw. Ausfüllen) eines kubischen Volumens eines Versuchs- oder Testfaserbetts (wie es in Fig. 5 dargestellt ist) mit Wasser quantitativ bestimmt werden, wobei der Würfel so angeordnet ist, daß die mehr ausgerichtete Ebene vertikal ist und die restliche Wassersättigung in dem Faserbett gemessen wird, nachdem ein Abfließen

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aufgrund der Schwerkraft aufgehört hat, worauf dan*«las^ vetQ suchsbett gedreht wird, so daß dessen Oberfläche, die normalerweise die stromabwärtsliegende Fläche sein würde, nunmehr in der Boden- oder Basislage ist, und daß dann der Test bezüglich der Restsättigung wiederholt wird. Die Restsättigung des kubischen Faserbettes, bei welchem die mehr ausgerichtete Ebene vertikal angeordnet ist, sollte mindestens 15% kleiner sein als die Restsättigung, wenn die andere Ebene vertikal ausgerichtet ist. Irgendeine Stauung des Wassers am Boden des Faserbettes aufgrund einer Kapillar- und Oberflächenspannung sollte durch derartige die Restspannung betreffenden Versuche korrigiert werden, oder andererseits kann ein ausreichend großes Faserbett, z.B. von etwa 25 cm in jeder Richtung, verwendet werden, so daß eine derartige Stauung bezüglich der Restsättigung vernachlässigbar wird.

Im allgemeinen reicht eine Faserbett-Tiefe in Richtung des Gasstromes von etwa 5 bis 15 cm für eine wirksame Trennung sogar von Submikronpartikeln aus des Gasstrom aus« Tiefere Faserbetten schaffen nur eine am Rand verbesserte Auffangwirkung, jedoch auf Kosten eines proportional größeren Druckabfalls. Erforderlichenfalls kann dann das Faserbett eine Reihe von Faserbetten geringerer Tiefe, beispielsweise von etwa 2,5 bis 5 cm die jweils Faser an Faser anliegen und/oder in einem geringen Abstand, von beispielsweise etwa 0,5 bis einigen Zentimetern voneinander angeordnet sind, aufweisen.

Die Erfindung ist auch nicht auf solche Einrichtungen oder Ver-

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fahren beschränkt, bei welchen ein elektrostatisches oder Ionisierungs-Gleichspannungsfeld erzeugt wird.durch das die elektrische Ladung auf die Teilchen aufgebracht wird. Derartige Einrichtungen und Verfahren sind allgemein bekannt und weisen üblicherweise eine oder mehrere Entladungselektroden einer Polarität in Verbindung mit einer oder mehreren geerdeten Elektroden auf, wobei die Ladungselektroden mit einer Gleichspannungsquelle von bis zu 35 00OV oder mehr verbunden sind.

Hierbei muß jedoch die Stärke des elektrostatischen oder Ionisierungsfeldes ausreichen, um die geforderte elektrische Ladung auf die Partikel aufzubringen, und für die besten Ergebnisse sollte ein derartiges Feld sich quer über die ganze Querschnittsfläche des Gehäuses in der Partikel-Ladezone erstrecken. Beispielsweise ergibt ein Gleichstrom von etwa 6 bis 20 mA bei 25 00OV eine Koronaleistung von 150 bis 500W, die angemessen ist, um etwa 19,8 bis 28,3m³/min Gas zu verarbeiten.

Entsprechende Einrichtungen zum Berieseln oder Auswaschen des Faserbettes, um aus diesem Teilchen zu entfernen, sind bekannt und stellen keine Beschränkung der Erfindung dar. Es ist nur erforderlich, daß die Berieselungs- oder Bewässerungseinrichtung zumindest den strömungsaufwärts liegendenTeil des Faserbettes in der Bett-Tiefe berieseln bzw. bewässern kann, wo der wesentliche Teil der Teilchen aufgefangen wird. Vorzugsweise wird jedoch das ganze Faserbett berieselt und bewässert.

Somit kann das Faserbett mit Flüssigkeit aus einem Flüssigkeits-

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verteiler berieselt werden, der darüber oder in dem oberen Teil des Faserbetts angeordnet ist. Hierbei können verschiedene Flüssigkeitsverteilereinrichtungen verwendet werden, um die Flüssigkeit auf der Oberseite eines Faserbetts zu verteilen, so können beispielsweise durchlöcherte Verteilerplatten, usw. verwendet werden. Vorteilhafterweise können auch Ablenk- oder Prallflächen
an der Oberseite des Faserbetts angeordnet werden, um zu verhindern, daß der Gasstrom das Faserbett um einen derartigen
Flüssigkeitsverteilerkopf oder eine entsprechende Verteilereinrichtung herum umgeht.

Als Alternative zu oder in Verbindung mit einer derartigen darüber angeordneten Faserbett-Berieselungseinrichtung kann die
Berie'selungsflüssigkeit auf die strömungsaufwärt^ liegende Fläche des Faserbetts gesprüht werden, wobei der viskose Widerstand des strömenden Gases die Flüssigkeit zumindest teilweise über die
Tiefe des Faserbetts mitnimmt, bevor die Flüssigkeit aufgrund
der Schwerkraft aus dem Boden des Faserbetts abfließt. Ein derartiger viskoser, auf die Flüssigkeit wirkender Gasphasen-Strömung swider stand nimmt mit zunehmender Geschwindigkeit des Gases in dem Bett zu. Bei höheren Bettgeschwindigkeiten, z.B. etwa
3_r3 m/s wird das Mitreißen der Flüssigkeit sowie von Tröpfchen in dem das Faserbett verlassenden Gas eine Schwierigkeit, jedoch eine, welche durch eine Anzahl von Einrichtungen beseitigt oder zumindest wesentlich verringert werden kann, indem entweder
das Mitreißen bei hohen Geschwindigkeiten verhindert wird»-oder mitgerissene Tröpfchen in nachfolgenden Trenneinrichtungen wieder getrennt werden. - 27 -

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Die in dem Faserbett geforderte Geschwindigkeit der Flüssigkeitsströmung hängt von der besonderen Anwendung ab. Die minimale Strömungsgeschwindigkeitist notwendig , um zu verhindern, daß sich eine Raumladung in dem Faserbett entwickelt, was eine Funktion der Faserbett-Abmessungen, der Natur der Fasern bezüglich der Leitfähigkeit und der Leitfähigkeit der Flüssigkeitteilchen bezüglich des Faserbetts ist. Darüber hinaus muß jedoch die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit ausreichen, um die festen Teilchen aus dem Hohlraumanteil des Faserbettes herauszuwaschen, und hängt von dem Faserdurchmesser, der Geschwindigkeit des in dem Bett zu verarbeitenden Gases und der Ladung an festen Partikeln in dem Gasstrom pro Volumeneinheit des Faserbetts ab. Beispielsweise haben sich Wasser-Strömungsgeschwindigkeiten von etwa 3,8 bis 38 l/min/m³ für Glasfaserbetten als ausreichend erwiesen, um Kesselstaub mit Ladungen von etwa 200 bis lOOÖmg/m³ Gas bei Bettgeschwindigkeiten von etwa 1,8 bis 3,7 m/s zu trennen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die geerdeten Elektroden der das elektrostatische Feld erzeugenden Einrichtung mit einer Flüssigkeit berieselt, um aufgefangene Teilchen von den geerdeten Elektroden wegzuspülen. Entsprechende Berieselungs- und Bewasserungseinrichtungen, Verfahren und die entsprechenden Strömungsgeschwindigkeiten der Flüssigkeiten sind für elektrostatische Ausfalleinrichtungen bekannt. Die verwendete Flüssigkeit kann Wasser oder irgendeine andere Flüssigkeit sein, die durch die besondere Anwendung vorgeschrieben oder bei einer solchen verwendbar ist. Wenn beispielsweise

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cnen Festdie aufgefangenen Teilchen ein Gemisch aus unlöslic stoffen und harzigen, fettigen oder festen Teilchen sind, welche in einem bestimmten Lösungsmittel oder einer entsprechenden Lösung lösbar sind, dann wird vorteilhafterweise das Lösungsmittel oder die Lösung verwendet, um die löslichen Stoffe aufzulösen sowie die unlöslichen wegzuschwemmen. Wenn der Gasstrom unangenehm riechende Substanzen oder gasförmige Bestandteile wie Schwefeldioxid, Stickstoffoxid usw. sowie zu entfernende Teilchen enthält, wird vorteilhafterweise eine Flüssigkeit verwendet, welche entweder mit der riechenden Substanz oder dem gasförmigen Bestandteil reagiert oder sie bzw. ihn absorbiert. Folglich können in verschiedenen Ausführungsformen die Flüssigkeiten wässrige Lösungen von Reinigungsmitteln, Ammoniumhydroxid oder andere Alkali, Schwefelsäure, saure oder basischeSalze usw., nichtwässrige Flüssigkeiten, wie Diäthanolamin oder deren wässrige Lösungen usw. sein. Andere bekannte, bei der Gasaufbereitung verwendete Flüssigkeiten können ebenso verwendet werden. Wenn leitende Fasern verwendet werden, können nichtleitende Flüssigkeit-Teilchensysteme verwendet werden. Wenn teilchenbeladenes Gas verarbeitet wird, wird eine elektrostatische Ladung, vorzugsweise eine negative Ladung auf die Partikel aufgebracht, wenn sie durch das elektrostatische Feld hindurchströmen. Bei negativ geladenen Teilchen können elektrostatische Felder mit einer höheren Spannung pro Zentimeter Elektrodenabstand verwendet werden, bevor es zu einem Überschlag kommt. In einer bevor zugtenAusführungsform wird, insbesondere wenn sehr schmutzige Gase mit einer hohen Staubladung zu verarbeiten sind, die das elektrostatische Feld erzeugende Einrichtung mit berieselten

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bzw. bewässerten, geerdetenElektroden betrieben, um einen wesentlichen Teil der geladenen Partikel an den geerdeten Elektroden zu sammeln. Die geerdeten Elektroden ziehen hauptsächlich die größeren Partikel an und fangen sie ein, welche sie wegen ihrer größeren Masse eine höhere Ladung aufnehmen.. Obwohl einige Submikronteilchen an der geerdeten Elektrode eingefangen werden können, werden sie hauptsächlich an dem Faserbett eingefangen. Die aufgefangenen Teilchen werden von den geerdetenElektroden mittels einer herkömmlichen Maßnahme entfernt, wie beispielsweise durch Losklopfen oder mittels Gebläseluft,aber insbesondere dadurch, daß die geerdeten Elektroden ständig mit einer Flüssigkeit berieselt werden, oder daß zumindest die aufgefange nen Teilchen intermittierend weggeschwemmt werden, bevor sie oder deren Agglomerate von dem Luftstrom weggeblasen und zu dem Faserbett getragen werden. Auf diese Weise kann bis zu 50 bis 95% des in dem Gasstrom enthaltenen Staubs entfernt werden, bevor er das Faserbett erreicht, und die Staubbelastung kann verringert werden, welche durch das Faserbett entfernt werden muß.

Die verbleibenden, geladenen Partikel oder im wesentlichen alles, wenn nicht die geerdeten Elektroden als Auffang- und Sammeleinrichtung verwendet werden, werden in dem Gasstrom zu dem Faserbett mitgenommen und in diesem von dem Gasstrom getrennt, während das Faserbett mit einer Flüssigkeit berieselt wird, um die aufgefangenen und gesammelten festen Teilchen wegzuschwemmen und die elektrische Ladung von den geladenen Teilchen abzuleiten, um zu verhindern, daß sich eine nennenswerte Raumladung in dem Faserbett entwickelt. - 30 -

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14 29Η3Λ0

Ein Großteil der Teilchen werden in dem strömungsaufwärtsliegenden einen Drittel der Tiefe (in Richtung das Gasströmung) des Faserbetts aufgefangen, während allmählich kleinere Mengen, insbesondere von größeren Partikeln über der restlichen Tiefe des Bettes aufgefangen werden. Das Faserbett-Berieselungssystem ist vorzugsweise so ausgelegt, um den Hauptteil der Flüssigkeit diesem strömungsaufwärts liegenden Teil des Faserbetts mitHilfe des viskosen Gasphasen-Strömungswiderstands auf die Flüssigkeit zuzuteilen, welche eine Funktion der Geschwindigkeit des Gases in dem Bett ist, welcher die Flüssigkeit tiefer in das Bett mitnimmt, bevor die Flüssigkeit aufgrund der Schwerkraft am Boden des Faserbetts abfließt.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Berieselungssystem so ausgelegt, daß im Hinblick auf den Gasphasenwiderstand auf die Flüssigkeit zumindest 50% der in dem Faserbett verwendeten Berieselungsflüssigkeit durch das strömungsaufwärts liegende eine Drittel der Tiefe des Faserbetts strömt. Dies kann dadurch erreicht werden, daß das Faserbett von oben her berieselt wird oder daß eine Flüssigkeit gleichförmig über die strömungsaufwärts liegende Fläche des Faserbettes (insbesondere bei hohen Bettgeschwindigkeiten) gesprüht wird, oder es kann durch Kombinieren der beiden Möglichkeiten erreicht werden.Mit dieser Maßnahme können dann die Anforderungen bezüglich der Berieselungsflüssigkeit auf ein Minimum herabgesetzt werden. Ein anderes Mittel, um die Anforderungen bezüglich der Berieselungsflüssigkeit auf ein Minimum herabzusetzen, besteht darin, Faserbetten zu vervenden, welche hoch und schmal sind, soweit dies die ärodynamischen

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it 29U340

Verhältnisse der Faserbettausführung ermöglichen.

In Abhängigkeit von der Anwendung kann es wünschenswert sein oder nicht, die verwendete Flüssigkeit zu der Faserbett-Berieselungseinrichtung_;einer Berieselungseinrichtung mit wahlweise geerdeten Elektroden oder zu beiden wieder zurückzuleiten. Im Hinblick auf die Erhaltung und die Kosten insbesondere von teuren Flüssigkeiten ist ein Rückführen und ein erneuter Umlauf/ wenn es durchführbar ist, durchaus wünschenswert. Im einfachsten Fall brauchen nur die nichtgelösten, festen Teilchen durch eine herkömmliche Einrichtung von der Flüssigkeit getrennt zu werden, bevor sie wieder zurückgeleitet wird. In vielen Fällen kann jedoch die verwendete Flüssigkeit lösliche Teilchen, absorbierte Gase oder Reaktionsprodukte enthalten, welche ein Zurückleiten und einen erneuten Umlauf verhindern, wenn nicht zumindest vorher die verwendete Flüssigkeit aufbereitet wird, indem sie regeneriert und nicht einwandfreie Bestandteile entfernt werden.

Wenn beispielsweise die Einrichtung und das Verfahren gemäß der Erfindung verwendet werden, um nicht einwandfreie Gase zusammen mit Teilchen aus einem Abgasstrom herauszuwaschen und diesen zu reinigen, ist zumindest eine teilweise Regenerierung derFlüssigkeit notwendig, bevor sie wieder in das Berieselungssystem zurückgeleitet wird. Ein Beispiel für ein solches Reinigungsverfahren, um Schwefeldioxid aus Gasströmen zu entfernen, um Natrium oder Ammoniak oder ein Alkanolamin herauszuwaschen, ist in der US-PS 3 873 673 beschrieben. Außer den vorstehend angeführten An-·

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Wendungsmöglichkeiten können die Einrichtung und das Verfahren gemäß der Erfindung auf einem großen Gebiet von industriellen und umweltbezogenen Anwendungen verwendet werden, um flüssige oder fest (lösliche oder nichtlösliche) Teilchen oder Gemische daraus zu entfernen. Ineiner bevorzugten Ausführungsform ist die Erfindung jedoch insbesondere für Anwendungen ausgelegt, die eine Trennung von unlöslichen, festen Stoffen aus Gasen erfordern und insbesondere dort, wo eine Trennung von submikrongroßen, unlöslichen Teilchen mit einem hohen Wirkungsgrad gefordert wird. Beispiele für derartige unlösliche Teilchen, für welche die Erfindung geeignet ist, sind Flugasche, Kesselstaub, Verbrennungsstaub und -rauch, Kohlenstoff, Silikastaub, Pigmentstaubreste, Hüttenrauch u.a.

Die Einrichtung und das Verfahren gemäß der Erfindung eignen sich insbesondere für die Aufbereitung von Gasströmen bei hohen Geschwindigkeiten in dem Faserbett. Die Gesamtauffangwirkungsgrade von 98 bis 99,9% bei mindestens 85% und vorzugsweise bei 90 bis 95% Wirkungsgrad bezüglich Submikronteilchen in dem Bereich von 0,2 bis 0,9 μΐη können bei Bettge schwindigke itenvon 1,8 bis 3,3m/s und sogar bei etwa 4,6 m/s und mehr erhalten werden, indem ein erneutes Mitreißen verhindert wird oder ein Entfernen vorgesehen ist. Trotz dieser hohen Bettgeschwindigkeiten schafft die Erfindung einen hohen Auffangwirkungsgrad bei einem minimalen Druckabfall in einer kompakterenEinrichtung als beispielsweise die gepackte in den US-PS'en 3 874 858 oder 3 958 958 beschriebene Bettreinigungseinrichtung- Dasich die

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- ys -

3^ 29U340

für die kleineren Gebläse erforderliche Energie gegenüber der Energie etwa im Gleichgewicht hält, die für die das elektrische Feld erzeugende Einrichtung erforderlich ist, ergeben sich Energieeinsparungen gegenüber anderen mit hohem Wirkungsgrad arbeitenden Trenneinrichtungen, wie beispielsweise Faserbett-Trenneinrichtungen, wodurch die Verwendung der Erfindung in solchen Anwendungsfällen vorteilhaft wird, wo keine unlöslichen, festen Teilchen vorhanden sind, wie beispielsweise bei Ammoniumnitrat- und Harnstoff-Prilltürmen, bei Rauch, der von mit Holzkohle betriebenen Bratrosten stammt usw.

Die Erfindung schafft somit ein Verfahren und eine Einrichtung zum Entfernen von Teilchen aus Gasströmen mit einem hohen Auffangbzw. Sammelwirkungsgrad selbst bei submikrongroßen Teilchen. Hierbei weist die erfindungsgemäße Einrichtung ein geerdetes Faserbett mit Fasern mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 50 bis ΙΟΟΟμπι, welche mit einem Betthohlraumanteil von mindestens 90% gepackt sind, eine ein elektrostatisches oder lonisierungsfeld erzeugende Einrichtung.die strömungsaufwarts bezüglich des Faserbetts angeordnet ist, um eine elektrische Ladung auf die Teilchen aufzubringen, und eine Berieselungseinrichtung auf, um das Faserbett und gegebenenfalls die geerdeten Elektroden der elektrostatischen Einrichtung zu berieseln sowie um aufgefangene Teilchen aus dem Faserbett heraus- und gegebenenfalls von den geerdetenElektroden wegzuspülen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere zum Trennen irgendwelcher Teilchen anwendbar und ist besonders vorteilhaft, um unlösliche, feste Teilchen aus Gasströmen bei hohen Bettgeschwindigkeiten von 1,8 bis 4,6 m/s oder mehr zu trennen. Das bevorzugte Faserbett

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hat Glasfasern mit einem Durchmesser von 100 bis 5( vorzugsweise von 100 bis 250 μΐη. Während des Betriebs werden Teilchen in die elektrostatische Einrichtung eingebracht, und die geladenen Teilchen werden in dem Faserbett aufgefangen und gesammelt, wobei die elektrische Ladung über das Berieselungsflüssigkeits-ZTeilchen-Gemisch abgeleitet wird, so daß sich keine nennenswerte Raumladungswirkung an den Fasern des Faserbettes entwickeln kann und ein Mitreißen von Teilchen vermieden ist.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführung sformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 im Schnitt eine Seitenansicht einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 1A von oben eine Schnittansicht der das elektrostatische Feld erzeugenden Einrichtung der Fig. 1?

Fig. 2 und 2A eine Ansicht von oben bzw. eine Endansicht eines Abschnitts einer bevorzugten, praktisch verwendbaren Einrichtung zur Erzeugung des elektrostatischen Feldes;

Fig. 3 eine Seiten-Schnittansicht des oberen Teils des Faserbettes mit einer bevorzugten Ausführungsform einer

Berieselungsfltissigkeitsverteilung von oben;

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ORIGINAL INSPECTED

• ^ 29H340

Fig. 4 eine Seitenschnittansicht eines schrägen Faserbettes, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Ausrichtungsebene der Faser in einer bevorzugten Faserbett-Ausführungsform der Erfindung.

In der Ausführungsform nach der- Fig. 1 und 1A weist die erfindungsgemäße Einrichtung ein Gehäuse 2 mit einer Gaseinlaßseite 4 und einer Auslaßseite 6 auf. In dem Gehäuse ist nahe bei der Einlaßseite eine ein elektrostatisches Feld erzeugende Einrichtung angeordnet, die eine Anzahl Hochspannungsentladungselektroden 8, die mit einer nichtdargestellten.eine Hochspannung abgebenden Gleichspannungsquelle verbunden sind, und eine Anzahl geerdeter Elektroden 10 aufweist. Die Entladungselektroden*8 können entweder eine positive oder eine negative Polarität haben, sind aber, wie in Fig. 2 und 2A dargestellt ist, vorzugsweise negativ. Die geerdeten Elektroden 10 haben zu den Entladungselektroden eine entgegengesetzte Polarität, beispielsweise sind sie positiv, wie in Fig. 2 und 2A dargestellt ist.

In dem Gehäuse ist strömungsabwärts (in Richtung der Gasströmung) von der das elektrostatische Feld erzeugenden Einrichtung ein Faserbett 12 mit einer darüber vorgesehenen Berieselungseinrichtung 14 angeordnet, um die Berieselungsflüssigkeit in dem Faserbett zu verteilen. Abgesehen von der Zuführung der Berieselungsflüssigkeit sollte der Umfang (die Kanten) des Faserbetts in dem Gehäuse mittels eines nicht dargestellten Rahmens mit Hilfe

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von Dichtungs- oder anderen herkömmlichen Kantenabdichteinrichtungen entsprechend abgedichtet werden, um ein Lecken des Gases an den Kanten des Faserbettes zu verhindern. Mittels einer Sprüheinrichtung 16 wird die Berieselungsflüssigkeit gleichförmig zumindest quer über den oberen Teil der strömungsabwärts liegenden Oberfläche des Faserbetts gesprüht. In den meisten Fällen schafft die darüber angeordnete Berieselungseinrichtung 14 eine ausreichende Berieselung des Faserbettes, so daß eine zusätzliche Verwendung der Sprüheinrichtung 16 nicht erforderlich ist. Unter bestimmten Umständen kann jedoch die Verwendung sowohl der darüber angeordneten Berieselungseinrichtung 14 als auch der Sprüheinrichtung 16 vorteilhaft sein. Bei anderen Anwendungen insbesondere bei einer leichten Schmutzladüng in dem Gas oder bei Faserbetten mit einer Tiefe von nur 5 bis 7,6cm in Richtung der Gasströmung oder bei einer ausreichend hohen Gasströmungsgeschwindigkeit in dem Bett kann bei Verwendung der Sprüheinrichtungen 16 die Flüssigkeit ausreichend tief in das Faserbett eindringen, so daß die Verwendung von darüber angeordneten Berieselungseinrichtungen 14 nicht erforderlich ist. Während des Betriebs wird schmutzige Teilchen 18 enthaltendes Gas auf der Einlaßseite 4 eingeleitet und strömt durch das elektrostatische Feld zwischen den Entladungselektroden 8 und den geerdeten Elektroden 10 hindurch, wobei die Teilchen z.B. negativ geladen werden, wie in den Zeichnungen dargestellt ist. Geladene Partikel 20 strömen stromabwärts und werden in dem Faserbett 12 aufgefangen, welches elektrisch geerdet ist. Die in dem Faserbett aufgefangenen und gesammelten Teilchen werden durch Berieseln mit einer Flüssigkeit entweder von der darüber

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angeordneten Berieselungseinrichtung 14 oder der Sprüheinrichtung 16 oder durch eine Flüssigkeit aus beiden Einrichtungen herausgespült. Die Flüssigkeit und die darin enthaltenen Teilchen fließen an der Unterseite des Faserbettes 12 ab und werden aus der Einrichtung entfernt.

Bei einer bevorzugten Aus führung s form der Erfindung kann die verwendete Flüssigkeit aufbereitet werden, indem feste Teilchen und irgendwelche anderen Schmutzstoffe entfernt werden, und wird dann zurück in das Berieselungssystem geleitet. In dem vereinfachten, in Fig. 1 dargestellten Strömungsverlauf fließt die benutzte Flüssigkeit von dem Faserbett in eine Reihe von Leitungen 22 oder in einen nichtdargestellten Behälter, dann in eine oder mehrere Leitungen 22, in eine Sammelleitung 24 und von dort in eine Flüssigkeits-Aufbereitungseinrichtung 26. Diese Einrichtung kann eine ein- oder mehrstufige Kläreinrichtung oder ein Absetz— behälter oder ein anderes System sein, um feste Teilchen von der Flüssigkeit zu trennen. Andererseits kann die Flüssigkeitsaufbereitungseinrichtung irgendein anderes Flüssigkeitsaufbereitungsoder Regenerierungssystem und Verfahren sein, um die benutzte Flüssigkeit für einen erneuten Umlauf in dem Berieselungssystem zumindest teilweise in ihre ursprüngliche Beschaffenheit zurückzubringen. Von der Flüssigkeitsaufbereitungseinrichtung 26 kann alle oder ein Teil der Flüssigkeit zusammen mit frischer Flüssigkeit, falls dies erforderlich ist, wieder zurück zu der Berieselungseinrichtung 14 oder der Sprüheinrichtung 16 oder zu beiden geleitet werden. _ 38 -

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In der bevorzugten,ebenfalls in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform können die geerdeten Elektroden 10 als Sammel- oder Auffangeinrichtungen für einen Teil der geladenen Teilchen verwendet werden, wobei dann in diesem Fall die geerdeten Elektroden auch mit Flüssigkeit berieselt werden, um die aufgefangenen Teilchen wegzuschwemmen. Für eine derartige Berieselung können herkömmliche Einrichtungen und Verfahren angewendet werden, beispielsweise eine Sprüheinrichtung 28, die strömungsaufwärts bezüglich der geerdeten Elektroden 10 angeordnet ist. Eine derartige Sprüheinrichtung 28 kann beispielsweise eine Anzahl von einer nicht dargestellten Verteilerleitung ausgehenderRohre aufweisen, von welchen jedes eine Anzahl Düsen aufweist, und die jeweils in Strömungsrichtung vor einer Entladungselektrode 8 angeordnet sind; hierbei sind die Düsen so ausgerichtet, daß die Flüssigkeit auf die Oberflächen der geerdeten Elektroden gesprüht wird, die der Ladungselektrode zugewandt sind.

Die Flüssigkeit und die Teilchen, die von den geerdeten Elektroden abfließen, werden von der Unterseite mittels herkömmlicher Einrichtungen weggeleitet, welche nicht dargestellt, sondern nur schematisch durch eine Leitung 30 angedeutet sind. Wenn eine Rückführung und ein erneuter Umlauf der benutzten Flüssigkeit gewünscht wird, kann sie gesondert aufbereitet werden, insbesondere wenn diese Flüssigkeit nicht dieselbe wie die in dem Faserbett verwendete Flüssigkeit ist. Wenn beide Flüssigkeiten dieselben sind, kann jedoch die von den geerdeten Elektroden abfließende Flüssigkeit ebenfalls in der Flüssigkeitsauf bereitungseinr ich tung 26 aufbereitet werden. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann nur frische Flüssigkeit zum Berieseln der

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29H34Q

geerdeten Elektroden verwendet und eine Rückführung nur bei dem Faserbett-Berieselungssystem angewendet werden, oder es kann aufbereitete Flüssigkeit zum Berieseln der geerdeten Elektroden verwendet werden.

In der bevorzugten.in Fig. 2 und 2A dargestellten Ausführungsform sind in der das elektrostatische Feld erzeugenden Einrichtung als Entladeelektroden eine Anzahl Stäbe 8A verwendet, die jeweils eine Anzahl nadeiförmiger Ansätze 8B aufweisen, die parallel zu der Gasströmungsrichtung sowohl strömungsaufwärts als auch strömungsabwärts von den Stäben vorstehen. Wie am besten aus der Endansicht der Fig. 2 zu ersehen ist, ist der Abstand zwischen den von dem Stab 8A (die ausgezogenen Kreise mit einem Punkt in der Mitte) strömungsaufwärts vorstehenden, nadeiförmigen Ansätze 8B im wesentlichen gleich groß. In ähnlicher Weise ist der Abstand zwischen den von dem Stab 8Ä (die gestrichelten Kreise) strömungsabwärts vorstehenden nadeiförmigen Teilen 8B im wesentlichen ebenfalls derselbe, aber die strömungsabwärts ausgerichtete Nadelreihe ist bezüglich der strömungsaufwärts ausgerichteten Nadeln um den halben Abstand versetzt. Auf diese Weise überlappt sich die Koronaentladung zwischen jeder Nadelspitze und der geerdeten Elektrode, wie durch die leicht parabolisch verlaufenden Linien in den Figuren 2 und 2A dargestellt ist, um dadurch sicherzustellen, daß alle Teilchen in dem elektrostatischen Feld ausgesetzt sind.

In einer anderenbevorzugten Ausführungsform, inweicher die geerdeten Elektroden 10 als Teilchensammel- und Auffangeinrichtungen verwendet sind, sind sie flache oder etwas konvexe Platten, die

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in der Gasströmungsrichtung mindestens 12cm breit sind, beziehungsweise 12 bis 25 cm breit sind. Durch diese breiten geerdeten Elektroden ergibt sich eine größere Verweilzeit für die Teilchen in dem elektrostatischen Feld, wodurch das Einfangen an den geerdeten Elektroden unterstützt wird.

Obwohl in den Zeichnungen nur eine Reihe von Entladungselektroden und geerdeten Elektroden in dem elektrostatischen Feldabschnitt der wiedergegebenen Einrichtung dargestellt ist, können selbstverständlich auch zwei oder mehr derartiger Reihen in Abhängigkeit von den Notwendigkeiten einer vorgegebenen Anwendung hintereinander in der Gasströmungsrichtung vorgesehen sein.

In Fig. 3 ist sowohl eine Ausführungsform einer darüber angeordneten Berieselungseinrichtung 14 und eine Möglichkeit dargestellt, einen hohen Anteil der Berieselungsflüssigkeit dem strömungsaufwärts liegenden Teil des Faserbetts zuzuteilen. Eine Flüssigkeitsverteilerleitung 15 ist mit einer Anzahl Abgaberohre oder Auslässe 15A versehen. Durch entsprechende Anordnung der Rohre oder Auslässe 15a entlang der Länge des Verteilerrohrs 15 kann die Flüssigkeit erforderlichenfalls in verschiedenen Mengen entlang der Tiefe des Faserbetts verteilt werden. Die Flüssigkeit wird von denRohren oder Auslassen 15A aus über eine durchlöcherte Platte 32 abgegeben und fließt dann durch die Löcher in das Faserbett 12. Vorteilhafterweise ist eine Reihe Prallbleche 34 vorgesehen, um die Flüssigkeit auf eine Reihe von Kammern zu beschränken, wobei im vorliegenden Fall drei Kammern a, b und c dargestellt sind, und um zu ver-

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hindern, daß Gas das umgeht. Wie dargestellt, stehen drei Rohre oder Auslässe 15A in die Kammer a, zwei in die Kammer b und eine in die Kammer c vor. Aufgrund des Druckabfalls entlang der Verteilerleitung 15 wird durch diese Anordnung mindestens 50% der Flüssigkeit in die Kammer a abgegeben, welche etwa das strömungsaufwärts liegende eine Drittel der Tiefe des Faserbetts bedient und überdeckt. Im Hinblick auf den viskosen Gasphasen-Strömungswiderstand auf die Flüssigkeit in dem Faserbett kann die Kammer c trocken betrieben werden, d.h. in sie strömt keine Flüssigkeit, insbesondere bei hohen Geasgeschwindigke iten in dem Faserbett. " Faserbett

In der in Fig. 4 wiedergegebenen Aus führung s form ist ein Faserbett 12 unter einem Winkel schräggestellt, so daß die Berieselungsflüssigkeit, die durch das Faserbett sowohl aufgrund der Schwerkraft und des viskosen Gasphasen-Widerstands nach unten ablfießt, durch das Faserbett, wie durch die Pfeile dargestellt ist, im wesentlichen entlang der Ebenen nach unten fließt, die parallel zu der jeweiligen Fläche des Faserbetts verlaufen. Dies wirkt dem Einfluß des viksosen Gasphasen-Strömungswiderstands entgegen, welcher sonst einzelne Teile der Flüssigkeit tiefer in das Faserbett und bei sehr hohen Geschwindigkeiten weg von der strömungsabwärts liegenden Oberfläche des Faserbetts führen und sie mitreißen würde. Der entsprechende Neigungswinkel des Faserbetts kann von dem Fachmann ohne weiteres mit Hilfe der Vektor zerlegung der Gasphasen-Widerstandskraft und der Schwerkraft auf die Flüssigkeit bei einer vorgegebenen Gasgeschwindigkeit in dem Bett und einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit berechnet werden. Bei dieser

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Ausführungsform können im Hinblick auf die Tiefe in Richtung der Gasströmung und/oder bei höheren Strömungsgeschwindigkeiten, z.B. von 3,6 bis 4,6m/s oder mehr schmalere Faserbetten verwendet werden, wobei weniger Flüssigkeit von der strömungsabwärts liegenden Fläche des Faserbetts mitgerissen wird.

Anhand der folgenden Tabelle wird die Erfindung veranschaulicht, wobei die in Fig. 1/1A und 2/2A beschriebene Einrichtung verwendet ist. Bei jedem Versuchsdurchgang ist das Faserbett ein vertikales, 5 bis 10,1 cm tiefes Bett aus unregelmäßig angeordneten, chemisch beständigen Glasfasern mit einem durchschnittlichen Durchmesser von etwa 200μπι und mit einer Packungsdichte von etwa 0,11g/cm³, woraus sich ein Betthohlraumanteil von etwa 95,6% errechnet. In jedemFall betrug die Höhe und Breite des Faserbettes jeweils 30,5cm. Die Fasern sind in dem Faserbett teilweise ausgerichtet, so daß ihre Restsättigung in der vertikalen Richtung etwa 0,4 g Wasser pro Gramm Faser ist und ihre Restsättigung, wenn sie um 90° gedreht werden, so daß ihre (inRichtung der Gasströmung) strömungsabwärts liegende Oberfläche in der unteren Lage ist, etwa 1,55g Wasser pro Gramm Faser ist.

Es wurde eine Reihe von Versuchedurchläufen aufgenommen, wobei Flugasche bei verschiedenen Luftladungenverwendet wurde. Bei jedem der Versuchsdurchläufe 1 bis 16 wurde das Faserbett nur als Sammel- und Auffangeinrichtung verwendet, wobei Wasser als Berieselungsflüssigkeit von einem Verteiler über dem Faserbett

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"** " 29H340

verwendet wurde, und die geerdeten Elektroden nicht berieselt wurden. Zu Vergleichszwecken wurden einige dieser Versuchsdurchläufe bei abgeschaltetem elektrostatischem. Feld durchgeführt, was in der Spalte "Koronaleistung" mit "keine" bezeichnet ist. Bei dem Versuchsdurchlauf 17 wurden sowohl das Faserbett als auch die geerdetenElektroden als Sammel- und Auffangeinrichtungen verwendet und beide wurden mit Wasser berieselt.

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O CD OO -P-

Lauf. Nr.	Bettge- schwindig- keit(m/s)	Faserbett- tiefe(cm)	ötauü- belastung (mg/m³.),'.'.	H₂U/LurT-- ' verhältnis .(.1/1.QQOACM)	Korona leistung . (W). . . , .	Mittlerer durchmess .Einlaß . .	Partikel er (μπι) . . .Ausgang	Gesamt auffang- Wirkungsgrad
1	3,0	5	76,3 ·	. 12,9	keine	. 1,55 '	0,75	77.0%
2	3,0	5	105,1	. 12,9	keine	. 1,45	0,64	82,0%
3	3,0	5	.111,4	. 12,7	. 126	1,50	0,92	89,3%
4	3,0	. 5 .	.1.1.1. ,.4. . \	12,7	.1.26 . .	. .1.,.5O . .	0,71	91,9%
5	3,3	5	170,1	23,4	keine	. 1,75	0,56	91,4%
6	3,3	5 . .	1.70,1	.23,4 . . .	. .1.26 .	. .1 ,75	0,45	95,3%
7	2,5	5	207,1	30,4	keine	1,74	0,60	90,4%
8	2,5	5	207,1 .	30,4	. 1.26 .	1,74	0,56	96,6%
9	3,3	5	163,2	11,7	keine	1,75	' 0,55	92,6%
10	3,3	5 .	163,2 . .	11,7	. . .1.26. . . .	.1,75	0,40	96,4%
11	1,8	10,1	294,9	21,7	keine	1,60	0,56	92,7%
12	1,8	10,1	294,9 .	21,7 ....	. /.1.26. . . .	. .1,60 . .	0,47	98,4%
13	3,3	5	844,1	23,4 »	. 143	3,2	0,43	99,2%
14	3,3	5	837,1	23,4	. 120	3,0	0,45	98,9%
15	1,8	. 5	028,7	43,4	. 105	2,35	0,56	99,0%
16 .	.1,8 .·.·. .-.·.		,753,,Q'. .'.'.	, \:'.43>4 '.'	122	. .2,.5.Q	0,55 .	99,2%
17	3,0	5	926,4	Faserbett 3,2 Elektrode Ί,9	110	2,00 .	1,15	90,2

cn I

Lauf. Nr.	Auffanc 0,2 '	jwirkungsgrc 0,4	2% ,	id nach < 0,6 ' '	Sröße 0,8	(in¹ μπι) 1,0	2,0	8%	3,0	3%
. 1	-	29,	0	37,2%	46,3%		90,	9	96,	3
2	-	42,	2	63,5	64,0		93,	7	98,	8
3	-	76,	5 .".·	90,1	86,6		93,	5 .	95,	4
4	-	79,	4	85,0.·	\6.7.,.9. .		. 96,	9	98.,	4
5	-	72,	7	74,3	62,9		97,	6	99,	3
6	—	89,	4	90,7	94,9		98,	9	99,	2
7	-	66,	1	71,2	90,0		96,	9	99,	6
8	-	88,	2	91,5	.96,4		98,	3	99,	4
9	-	70,	6	77,7	90,7		98,	4	99,	8
10	-	85,	1	91,0	96,4		99,	3	99,	3
11	63,4	73,	5	85,3	86,1		96,	7	99,	9
12	89,7	94,	9	96,9	97,5		99,	9	99,	9
13	-	93,	8	97,0	98,3		99,	8	99,	9
14	-	9O₁	5	97,7	97,5		99,	9	99,	9
15	-	96,	¹T ' '	97,9	97,2		99,	7	99,	9
16		•95,	3	90,4	98,7		99,	6	99,	0
17		85,	86,9	90,2		92,	94,
.71,0%
73,9
86,4
89,2
90,4
96,5
87,5
96,1
90,6
95,5
90,8
90,4
99,4
98,4
98,4
90,7
90,2

GO Q

291434Q

Bei der Durchsicht der in der Tabelle aufgeführten Daten sollte beachtet werden, daß das in den Versuchsdurchläufen 1 bis 10 und 13 bis 16 verwendete Faserbett in der Gasströmungsrichtung nur 5cm tief war und sogar ein derart schmales Faserbett bei der praktischen Anwendung der Erfindung noch eine nennenswerte Verbesserung im Hinblick auf den Auffangwirkungsgrad insbesondere von Submikronteilchen schafft. Bei den Versuchsdurchläufen 1 bis 12 wurde eine hintereinander angeordnete zweistufige Draht- Plattenaordnung bei der das elektrostatische Feld erzeugenden Einrichtung verwendet (wie in Fig. 1 und 1A) dargestellt ist. Bei den Durchläufen 13 bis 16 wurde eine dreistufige derartige Anordnung verwendet, um dadurch eine längere Verweilzeit für die Teilchen in dem elektrostatischen Feld zu schaffen, wodurch sichein durchschnittlicher Auffangw&rkungsgrad bei Submikronpartikeln von über 95% selbst bei den dargestellten hohen Staubladungen ergibt.

Das bei den Versuchsdurchläufen IT und 12 verwendete, 10,1cm tiefe Faserbett, was eine wirtschaftlich anwendbare Tiefe ist, ergibt einen Auffangwirkungsgrad bezüglich der Submikronteilchen von über 96%, selbst wenn nur die zweistufige nacheinander angeordnete Draht-Plattenanordnung der das elektrostatische Feld erzeugenden Einrichtung verwendet wird.

Bei dem Versuchsdurchlauf 17 ist eine einzige Stufe der in Fig. 2 und 2A dargestellten Nadel-Plattenanordnung der das elektrostatische Feld erzeugenden Einrichtung verwendet worden, wobei die geerdeten Elektroden, d.h. die Platten mit Wasser berieselt wurden.

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Die dargestellten Ergebnisse liegen unter den gewünschten, stehen aber mit der Aufgabenstellung der Erfindung im Hinblick auf die Tatsache in Einklang, daß die erforderliche Koronaleistung für die Nadel-Plattenanordnung der verwendeten elektrostatischen Einrichtung etwa 500 bis 600 W ist, während bei diesem Versuchsdurchlauf nur eine Koronaleistung von 118 Watt erhalten wurde. Die Auffangwirkungsgrade von zumindest 95% bei Submikr on te ilchen und noch höhere Wirkungsgrade bei größerenTeilchen sind aus diesen Daten bei Koronaleistungen von 500 bis 600W extrapolierbar.

Ende der Beschreibung

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Claims

Patentansprüche

fly Verfahren zum Entfernen von Teilchen aus einem Gasstrom, wobei das Gas nacheinander zuerst durch ein elektrostatisches Feld strömt, um eine positive und negative Ladung auf die Teilchen aufzubringen, und danach durch eine berieselte, gepackte Sammel- und Auffangeinrichtung in Form eines Faserbetts strömt, wo dann die geladenen Partikel aufgefangen werden, dadurch gekennze lehnet, daß Submikronpartikel von dem Gasstrom mit einem hohen Wirkungsgrad bei hohen Geschwindigkeitenin dem Faserbett getrennt werden, während gleichzeitig die aufgefangenen, festen Teilchen aus dem gepackten Faserbett entfernt werden, ohne daß die Gasströmung unterbrochen wird, daß der die geladenen Teilchen enthaltende Gasstrom durch ein Bett aus Fasern mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von 50 bis lOOOum geleitet wird, wobei das Faserbett einen Hohlraumanteil von 90 bis 98% hat, das gleichzeitig das Faserbett mit einer Flüssigkeit berieselt wird, die eine solche Strömungsgeschwindigkeit hat, daß zumindest ein ausreichender Teil des Faserbetts ausreichend Flüssigkeit enthält, um die elektrische Ladung von dem Faserbett und den darin enthaltenden, aufgefangenen Partikeln abzuleiten, und die zumindest in einer solchen Menge fließt, daß sich keine nennenswerte Raumladung in den Fasern und an denin dem Faserbett aufgefangenen Teilchen entwickeln kann, und die aufgefangenen

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festen Teilchen von dem Paserbett ohne einen wesentlichen Rückstand entfernt werden, daß die elektrische Ladung an Erdpotential abgeleitet wird, und daß die Flüssigkeit und die darin enthaltenen Teilchen aus dem Faserbett abfließen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennze lehnet, daß die Berieselung fortlaufend und kontinuierlich ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennze lehnet, daß nach dem Abfließen der Flüssigkeit und der darin enthaltenen, festen Teilchen aus dem Faserbett die festen Teilchen zumindest teilweise von der Flüssigkeit getrennt und die Flüssigkeit zum Berieseln des Faserbettes wieder zurückgeleitet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennze lehnet, daß die Berieselungsflüssigkeit in dem Faserbett so verteilt wird, daß zumindestens 50% der Flüssigkeit bei Berücksichtigung des viskosen Strömungswiderstands der Gasphase in dem strömungsaufwärts liegenden einenDrittel der Tiefe des Faserbetts in der Gasströmungsrichtung verteilt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn ze ichnet, daß die Berieselung kontinuierlich ist.
6. Verfahren nachAnspruch 5, dadurch gekenn ze ichnet, daß nach dem Abfließen der Flüssigkeit und der darin enthaltenen, festen Teilchen aus dem Faserbett die festen Teilchen zumindest teilweise von der Flüssigkeit getrennt und die Flüssigkeit zum

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Berieseln'des Faserbettes wieder zurückgeleitet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekannze ic h-

n e t, daß eine Anzahl geerdeter Elektroden in dem ersten elektrostatischen Feld vorgesehen wird und daß die geerdeten Elektroden zumindest intermittierend gereinigt werden, um eingefangene Teilchen zu entfernen.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennze lehnet, daß die geerdeten Elektroden durch Berieseln mit einer Flüssigkeit gereinigt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennze lehnet, daß die Berieselung der geerdeten Elektroden kontinuierlich ist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Berieselung des Faserbettes kontinuierlich ist.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennz e lehnet, daß dieselbe Flüssigkeit sowohl zum Berieseln des Faserbettes als auch der geerdeten Elektroden verwendet wird, daß schwebende Teilchen zumindest teilweise aus der abgeflossenen Flüssigkeit getrennt werden, und daß die Flüssigkeit zumindest zum Berieseln des Faserbettes und/oder der geerdeten Elektroden zurückgeleitet wird.

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12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faser des Faserbettes zumindest teilweise parallel zu der vertikalen Ebene ausgerichtet sind, die quer. zu der Gasströmungsrichtung verläuft, und daß weniger Fasern quer zu der Fläche dieser Ebene ausgerichtet sind.
13. Einrichtung zum Entfernen von festen Teilchen aus einem Gasstrom, mit einem Gehäuse mit Einlaß- und Auslaßseiten, mit einem Teilchen-Ladeabschnitt in dem Gehäuse nahe bei der Einlaßseite und mit einer Anzahl Hochspannungs-Entladungselektroden,.die mit einer Gleichspannungsquelle verbunden sind, wobei zumindest eine geerdete Elektrode an einer entsprechenden Stelle bezüglich der Hochspannungselektroden angeordnet ist, um ein im wesentlichen gleichförmiges elektrostatisches Feld dazwischen zu erzeugen, mit einer gepackten Bett-Sammel- und Auffangeinrichtung für geladene Teilchen, die in dem Gehäuse in Strömungsrichtung nach dem Partikel-Ladeabschnitt angeordnet ist und mit einer Einrichtung zum Berieseln der gepackten Bett-Sammel- und Auffangeinrichtung mit einer Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß Submikrontelichen aus dem Gasstrom mit einem hohenWirkungsgrad bei hohen Geschwindigkeiten in dem Bett getrennt werden, während gleichzeitig die aufgefangenen, festen Teilchen aus dem Bett entfernt werden, ohne daß die hindurchgehende Gasströmung unterbrochen wird, wobei a) das gepackte Bett (12) Fasern mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von 50 bis 1000 um aufweist, wodurch das Faserbett einen Hohlraumanteil von 90 bis 98% hat, und

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b) die Berieselungseinrichtung eine Einrichtung (14) für eine solche Flüssigkeitsströmung aufweist, daß zumindest ein ausreichender Teil des Faserbetts (12) ausreichend Flüssigkeit enthält, um die elektrische Ladung von dem Faserbett (12) abzuleiten, ohne daß sich eine nennenswerte Raumladung in dem Faserbett entwickelt, und die geladenen, festen Teilchen aus dem Faserbett (12) ohne wesentlichen Rückstand entfernt werden.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, gekennze lehnet durch eine Leitungsanordnung (222,24)j um Flüssigkeit und darin enthaltene, feste Teilchen von der Unterseite des Faserbetts einer Flüssigkeitsaufbereitung (26) zuzuführen, wo die Flüssigkeit zumindest teilweise von den festen Teilchen getrennt wird, und durcheine Leitungsanordnung, um zumindest einen Teil der aufbereiteten Flüssigkeit zu der Faserbett-Berieselungseinrichtung (14) zurückzuleiten.
15. Einrichtung nachAnspruch 14, dadurch g e ke η η ζ e i c hn e t, daß die Faserbett-Berieselungseinrichtung (14) so ausgelegt und angeordnet ist, daß zumindest 50% der Flüssigkeit in dem strömungsaufwärts liegenden einen Drittel der Tiefe des Faserbetts (12) in der Gasströmungsrichtung von der Einlaß(4) zu der Auslaßseite (6) verteilt wird.
16. Einrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch einen Leitungsanordnung (22,24). um Flüssigkeit und darin enthaltene, feste Teilchen vom unteren Teil des Faserbettes (12*

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einer Flüssigkeitsaufbereitungseinrichtung (26) zuzuführen. In der die Flüssigkeit zumindest teilweise von den festen Teilchen getrennt wird, und durch eine Leitungsanordnung, um zumindest ein Teil der aufbereiteten Flüssigkeit zu der Faserbett-Berie-. selungseinrichtung (14) zurückzuleiten.
17. Einrichtung nach Anspruch 13, gekenn ze ic h net durch eine Einrichtung (28). um aufgefangene Partikel zumindest teilweise von zumindest einer geerdeten Elektrode (10) zu entfernen und diese dadurch zu reinigen.
18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Reinigen der aufgefangenen Teilchen von zumindest einer geerdeten Elektrode eine Berieselungseinrichtung (28) aufweist.
19. Einrichtung nach Anspruch 18,gekennzeichnet durch eine Leitungsanordnung (22,24,30), um Flüssigkeit und die darin enthaltenen, festen Teilchen von dem unteren Teil des Faserbetts (12) und von dem unterenTeil der das elektrostatische Feld erzeugenden Einrichtung (8,10) zu einer Flüssigkeitsaufbereitungseinrichtung (26) zu befördern, in welcherdie Flüssigkeit zumindest teilweise von den festen Teilchen getrennt wird, und durch eine Leitungsanordnung, um zumindest einen Teil der aufbereiteten Flüssigkeit zumindest der Faserbett-Berieselungseinrichtung (16) wieder zuzuführen.

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20. Einrichtung nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch eine Leitungsanordnung, um einen Teil der aufbereiteten Flüssigkeit zu der Berieselungseinrichtung (28) der geerdeten Elektrode zurückzuleiten.
21. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichn e t, daß jede der Hochspannungselektroden (8) eine Anzahl Nadeln (8B) aufweist, die von der Vorder- und der Rückseite eines sie tragenden Stabes (8a) parallel zu der Gasströmungsrichtung vorstehen und welche Nadeln (8B) in einem im wesentlichen gleich großen Abstand zueinander entlang der Länge des Stabes(8A) angeordnet sind, wobei die Nadeln (8B) an der Rückseite des Stabes (8A) bezüglich der Nadeln (8B) an der Vorderseite des Stabes (8A) imwesentlichen um den halben Abstand versetzt sind.
22. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein geerdete Elektrode (8) eine Anzahl geerdeter Platten aufweist, die in der Gasströmungsrichtung von der Einlaß-(4) zu der Auslaßseite (6) zumindest 12cm breit sind.
23. Einrichtung nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch eine Leitungsanordnung (22,24), um Flüssigkeit und darin enthaltene feste Teilchen von dem unteren Teil des Faserbetts (12) zu einer Flüssigkeitsaufbereitungseinrichtung (26) zu befördern, um die Flüssigkeit von den festen Teilchen zu. trennen, und durch eine Leitungsanordnung, um zumindest einen Teil der aufbereiteten Fllssigkeit zu der Faserbett-Berieselungs-

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einrichtung (16) zurückzuleiten.
24. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserbett-Berieselungseinrichtung (14) so ausgelegt und angeordnet ist, daß zumindest 50% der Flüssigkeit in dem strömungsaufwärts liegenden einen Drittel der Tiefe des Faserbetts (12) in der Gasströmungsrichtung von der Einlaß-(4) zu der Auslaßseite (6) verteilt wird.
25. Einrichtung nachAnspruch 24, gekenn ze lehnet durch eine Leitungsanordnung (22,24), um Flüssigkeit und darin enthaltene, feste Teilchen von dem unteren Teil des Faserbetts (12) einer Flüssigkeitsaufbereitungseinrichtung (26) zuzuleiten, um die Flüssigkeit zumindest teilweise von den festen Teilchen zu trennen, und durch eine Leitungsanordnung, um zumindst einen Teil der aufbereiteten Flüssigkeit zu der Faserbett-Berieselungseinrichtung (14) zurückzuleiten.
26. Einrichtung nachAnspruch 21,gekenn ze lehnet durch eine Berieselungseinrichtung, um aufgefangene, feste Teilchen intermittierend mit Hilfe einer Flüssigkeit von zumindest einer geerdeten Elektrode (8) in der das elektrostatische Feld erzeugenden Einrichtung (8,10) wegzuwaschen«
27. Einrichtung nachAnspruch 26, gekennzeichnet durch eine Leitungsanordnung(22,24,30), um Flüssigkeit und darin enthaltene, feste Teilchen von dem unteren Teil des Faser-

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betts(14) und dem unteren Tell der das elektrostatische Feld erzeugenden Einrichtung (8,10) zu einer Flüssigkeitsaufbereitung seinrichtung zu befördern, in welcher die Flüssigkeit zumindest teilweise von den festen Teilchen getrennt wird, und durch eine Leitungsanordnung, um zumindest einen Teil der aufbereiteten Flüssigkeit mindestens zu der Faserbett-Berieselungseinrichtung (14) zurückzuleiten.
28. Einrichtung nach Anspruch 27, gekennze lehnet durch eine Leitungsanordnung, um einen Teil der aufbereiteten Flüssigkeit zu der Berieselungseinrichtung (28) der geerdeten Elektrode (8) zurückzuleiten.

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