DE1002292B

DE1002292B - Einrichtung zur Reinigung und/oder Behandlung von Gasen

Info

Publication number: DE1002292B
Application number: DEK27206A
Authority: DE
Inventors: Albert Haeberle; Fritz Dittmer
Original assignee: Heinrich Koppers GmbH
Current assignee: Heinrich Koppers GmbH
Priority date: 1955-10-27
Filing date: 1955-10-27
Publication date: 1957-02-14

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Reinigung und/oder Behandlung von Gasen mittels selbständiger Druckenladungen, durch die das zu behandelnde Gas hindurchgeführt wird.

Es ist bekannt, Schwebestoffe, wie Staub oder Nebel, aus Gasen dadurch zu entfernen, daß man das Gas durch eine elektrische Büschelentladung (Koronaentladung) führt und die im Bereich dieser Ladung elektrisch aufgeladenen Schwebeteilchen an einer geerdeten Gegenelektrode abscheidet. Mit einer solchen Einrichtung lassen sich die Schwebeteildhen weitgehend aus dem Gas entfernen. Damit ist aber sehr häufig noch nicht ein ausreichender Reinheitsgrad des Gases erreicht, insbesondere wenn es sich um die Reinigung von Kohlendestillationsgasen handelt, die Stickoxyd enthalten. Werden solche Gase durch längere Leitungen gefördert, so spielen sich zwischen dem Stickoxyd und anderen Bestandteilen des Gases, insbesondere ungesättigten Verbindungen, Reaktionen ab, die zu harzartigen klebrigen Verbindungen führen. Diese setzen sich in den Rohrleitungen, insbesondere den Regelorganen, Ventilen und Meßgeräten ab und rufen auf diese Weise unter Umständen erhebliche Betriebsstörungen hervor.

Die Sprühentladung, die, wie im vorstehenden ausgeführt, zur Abscheidung von Schwebeteilchen dient, ist zur Umwandlung des im Gas enthaltenden Stickoxyds in Stickstoffdioxyd nur in sehr begrenztem Umfange geeignet. Es findet zwar, wie festgestellt werden konnte, auch in einer Sprülhentladung eine teilweise Oxydation des Stickoxydes zu Stickstoffdioxyd statt, jedoch konnte man bei Sprühentladungen nur eine etwa 50- bis 60%ige Stickoxydbeseitigung erreichen und auch das nur, wenn der ursprüngliche Stickoxydgehalt des Gases vergleichsweise klein ist, z. B. 1 ecm Stickoxyd je cbm Gas und weniger.

Man hat deshalb schon vorgeschlagen, das Stickoxyd nachträglich aus dem Gas in einer gesonderten Einrichtung dadurch zu entfernen, daß man das Gas durch eine Büschelentladung geführt hat, in der eine nahezu vollständige Oxydation des Stickoxydes zu Stickstoffdioxyd erreicht wird. Das Stickstoffdioxyd kann dann aus dem Gas mit verhältnismäßig einfachen Mitteln, z. B. durch eine Wasserwäsche, entfernt werden.

Elektrische Gasreinigungseinrichtungen, gleichgültig ob sie der Entfernung von Schwebeteilchen oder der Umwandlung von Stickoxyd dienen, sind verhältnismäßig große und teure Einrichtungen, so daß das Bedürfnis besteht, diese Einrichtungen zu verbilligen.

Die Erfindung hilft diesem Bedürfnis der Technik dadurch ab, daß die Einrichtung zur Reinigung bzw. Behandlung von Gasen mittels selbständiger elektrischer Entladungen so ausgeführt wird, daß im Zuge Einrichtung zur Reinigung
und/oder Behandlung von Gasen

Anmelder;
Heinrich Koppers

Gesellschaft mit beschränkter Haftung,
Essen, Moltkestr. 29

Albert Häberle, Essen-Werden,

und Fritz Dittmer, Essen,
sind als Erfinder genannt worden

des Gasweges eine Vorrichtung zur Erzeugung einer stillen elektrischen Entladung (Glimmentladung) und eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Büschelentladung (Koronaentladung) derart hintereinander angeordnet sind, daß das Gas nach seinem Eintritt in die Behandlungseinrichtung zunächst einer Behandlung zur hauptsächlichen Abscheidung von Schwebestoffen (Staub, Nebel od. dgl.) und anschließend einer Behandlung zur hauptsächlichen Umwandlung von Stickoxyd in Stickstoffdioxyd und gegebenenfalls zur Durchführung anderer chemischer Reaktionen unterliegt.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß man die für die elekirischen Entladungen benötigten Spannungen getrennt voneinander, jedoch über denselben Isolator in die Behandlungseinrichtung einführt.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn man die Sprüh- bzw. Glimmentladungsvorrichtung gemäß einem weiteren Vorschlag so ausbildet, daß das Gas erst durch ein stark inhomogenes Sprühfeld und dann durch ein im wesentlichen homogenes Feld großer Feldstärke strömt, ehe es in den Bereich der Büschelentladung gelangt, wo die Umwandlung des Stickoxydes in Stickstoffdioxyd stattfindet. Die letztere Ausführungsform ist deshalb von besonderer Bedeutung, weil ein störungsfreier Betrieb der Büscihelentladung insbesondere dann gewährleistet ist, wenn das Gas sehr weitgehend auch von feinsten Schwebeteilchen, insbesondere auch jenen unter 2 μ, befreit ist. Ist der Anteil des Gases an Schwebeteilchen noch zu groß, so treten im Bereich der Büschelentladung leicht an der geerdeten Gegenelektrode Ansätze auf, die sich möglicherweise aus den in der Büschelentladung ge-

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bildeten Verbindungen und feinsten Seihwebeteilchen bilden und die Feldverhältnisse im Bereich der Büschelentladung unter Umständen so stark verändern, daß eine kontrollierte Büschelentladung nicht mehr möglich ist. ■

Es ist zweckmäßig, daß die elektrische Spannung für die Glimmentladung und die für die Büschelentladung durch getrennte Leitungen an entsprechenden Vorrichtungen zugeführt wird, selbst dann, wenn durch eine zweckmäßige Ausbildung der Entladungsvorrichtungen für beide Felder die gleiche absolute Spannung verwendet werden kann. Man !hat es dann in der Hand, gegebenenfalls die eine oder andere Spannung nodh nachträglich zu regulieren, wenn der praktische Betrieb dies erforderlich machen sollte. Die Spannung für beide Entladungsvorrichtungen kann in jedem Fall einem einzigen Hochspannungstransformator entnommen werden. Gegebenenfalls werden an dem Hochspannungstransformator mehrere Anzapfungen vorgesehen, so daß man die eine oder andere Spannung innerhalb gewisser Grenzen variieren kann.

In der Zeichnung ist die erfindungsgemäße Einrichtung in einer Ausführungsform schematisch dargestellt. Die Einrichtung besteht aus einem metallisch geerdeten Gehäuse 1, welches einen Gaseinlaß 2 und einen Gasauslaß 3 aufweist. Auf dem Deckel 4 des Gehäuses ist der Isolator 5 angeordnet, durch den die spannungsführenden Leitungen in die Behandlungseinrichtung eingeführt werden. Das durch die Lei- tung 2 einströmende Gas gelangt zunächst in den Bereich der Sprühdrähte 6, an denen über die Sammelschiene 7 und die zentrale Leitung 8 eine elektrische Spannung von beispielsweise SOOOOVoIt angelegt wird. In dem stark inhomogenen Sprühfeld, welches sich im Bereich zwischen den Sprühdrähten 6 und den geerdeten Gegenelektroden 9 ausbildet, werden die Schwebeteilchen des Gases aufgeladen, zur Gegenelektrode 9 gezogen und dort abgeschieden. Die sehr feinen Schwebeteilchen gelangen jedoch bei einer bestimmten Gasgeschwindigkeit noch nicht bis zu den Gegenelektroden 9 und würden normalerweise im Gas verbleiben. Deshalb ist im Anschluß an das inhomogene Sprühfeld ein homogenes Feld 10 großer Feldstärke vorgesehen, in welchem auch die sehr feinen Schwebeteilchen an der Gegenelektrode 9 abgeschieden werden. Das homogene Feld 10 kommt dadurch zustande, daß der Sprühdräht 6 sozusagen auf ein Vielfaches seiner normalen Dicke erweitert ist, so daß er etwa die mit 11 bezeichnete Form annimmt, d. h. einen nur wenig kleineren Krümmungsradius hat als die Gegenelektrode 9. Bildet man die Gegenelektrode 9 nicht als rohrförmige, sondern als Plattenelektrode aus, so wird auch die Elektrode 11 in entsprechender Weise eben ausgeführt.

Das auf diese Weise weitgehend auch von den feinen Schwebeteilchen befreite Gas gelangt anschließend in den Bereich der Sprühentladung 12. Die spannungsführende Elektrode der Sprühentladung besteht aus einem metallischen Zylinder 13, auf welchem in gewissen Abständen ringförmige Scheiben 14 angeordnet sind, deren Rand in einer Schneide ausläuft, an der die Büschekntladung 15 ansetzt. Der Metallzylinder erhält elektrische Spannung über die Sammelschiene 16 und den Metallzylinder 17., der gegen die elektrische Leitung 8 durch einen Isolierzylinder 19 isoliert ist. Die Ausbildung der Büschelentladungseinrichtung ist nicht an die hier dargestellte Ausfülhrungsform. gebunden.

Das auf diese Weise von den Schwebeteilchen und dem Stickoxyd befreite Gas verläßt die Einrichtung durch die Abzugsleitung 3.

Claims

PATENTANSPRÜCHE;

1. Einrichtung zur Reinigung und/oder Behandlung von Gasen mittels selbständiger elektrischer Entladungen, durch die das zu behandelnde Gas geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Zuge des Gasweges eine Vorrichtung zur Erzeugung einer stillen elektrischen Entladung (Glimmentladung) und eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Büsdhelentladung (Koronaentladung) derart hintereinander angeordnet sind, daß das Gas nach seinem Eintritt in die Behandlungseinrichtung zunächst einer Behandlung zur hauptsächlichen Abscheidung von Schwebestoffen (Staub, Nebel od. dgl.) und anschließend einer Behandlung zur hauptsächlichen Umwandlung von Stickoxyd in Stickstoffdioxyd und gegebenenfalls zur Durchführung anderer chemischer Reaktionen unterliegt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für die elektrischen Entladungen benötigten Spannungen getrennt voneinander, jedoch über denselben Isolator in die Behandlungseinriehtung eingeführt werden.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem zu behandelnden Gas zunächst durchströmte Glimmentladungsvorrichtung so ausgebildet ist, daß das Gas erst durch ein stark inhomogenes Sprühfeld und dann durch ein im wesentlichen homogenes Feld großer Feldstärke strömt, ehe es in den Bereich der Büschelentladung gelangt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen