DE1240041C2 - Duesen-gaswascher - Google Patents

Description

■·■ ■ ■ 3 , . . ■ 4 . ' . '

ausreicht, die Gase durch ein üblicherweise nachge- strömung nach der Aufgabe von Waschflüssigkeit auf schaltetes Wärmeregenerationsrohrsystem hindurch- dem Wege zu dem und in dem Mittelstück eine hohe zuführen. Die bei geringeren, jedoch immer noch Turbulenz darbietet. ■
recht erheblichen Druckabfällen erreichbaren Wir- Die Erfindung wird im folgenden an Hand der kungsgrade bewegen sich in einer unbefriedigenden 5 Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erGrößenordnung, so daß entweder ein zu hohes Maß läutert. Es zeigt

an Luftverschmutzung eintritt oder aufwendige Gas- Fig. 1 teilweise im Schnitt eine Seitenansicht des

nachreinigungen erforderlich sind. Diese bekannte erfindungsgemäßen Gaswäschers,

Einrichtung ist daher in ihren Anwendungsmöglich- Fig. 2 und 3 Schnitte entlang der Linien 2-2 und

keiten auf Anfallstellen von zu reinigendem Gas be- ίο 3-3 in F i g. 1 und

schränkt, die beispielsweise im Gegensatz zu Nieder- F i g. 4 einen Teilschnitt des Gaswäschers,

drucköfen mit einem hohen Anfangsdruck arbeiten. Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, ist in die

Bei Anwendung einer solchen Reinigungseinrichtung Gasleitung 10 ein Venturirohr 11 eingesetzt. Im Mit-

an Hochöfen od. dgl. Anfallstellen mit starken telstück 12 des Venturirohres mit engstem Quer-

Druckschwankungen treten auch entsprechende 15 schnitt ist eine Drosselklappe 13 angeordnet, die zwi-

Schwankungen im Wirkungsgrad der Reinigung ein, sehen Lagen über den engsten Querschnitt und pär-

so daß für solche Fälle die Reinigungseinrichtung allel zur Gasströmung um. 90° schwenkbar ist.

nicht die an eine solche zu stellenden Anforderungen Wie in Fig. 2 und 3 gezeigt wird, weist die Dros-

erfüllt. Hieran wirkt das Vorhandensein von vier ver- seiklappe 13 die gleiche Form wie der engste Quer-

schiedenen Drosselstellen mit, an denen sich je nach 20 schnitt im Mittelstück 12 auf, in der gezeigten Form

Einstellung der schwenkbaren Klappen unterschied- also kreisförmig. Sie besitzt einen kleineren Durch-

liche Strömungsbedingungen einstellen, welche bei messer, so daß zwischen der Drosselklappe 13 und

Veränderung der Klappenstellung ihrerseits unter- dem Mittelstück 12 ein Umfangsspalt 14 verbleibt,

schiedlichsten Veränderungen unterliegen, so daß wenn die Drosselklappe in Absperrstellung liegt,

insgesamt die Reinigungswirkung der Einrichtung 25 Die Drosselklappe 13 wird mittels eines Hand-

auch noch von der Art und Weise der Klappensteue- griffs 15 verschwenkt, der um eine an der Außenseite

rung durch eine Bedienungsperson abhängig ist. ' des Mittelstücks befestigte Quadrantenskala 16 be-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen weglich ist.

Düsen-Gaswascher zu schaffen, der auch bei großen Unter Druck stehendes Gas aus dem Hochofen Drückschwankungen mit hohem und gleichmäßigem 30 oder anderer Anfallstellen wird in Richtung des Pfei-Wirkungsgrad arbeitet, geringe Energieverluste be- les A in F i g. 1 durch die Leitung 10 von dem Abdingt und ein hohes Maß an Betriebssicherheit auch schnitt 10 α zum Abschnitt 10 b und durch das Venbei Fehlbedienungen sicherstellt. Dabei soll der Du- turirohr 11 geführt. Im sich verjüngenden Zuflußabsen-Gaswascher baulich einfach sowie wartungs- und schnitt des Venturirohres sind eine Anzahl beispielsverschleißarm sein, auch wenn er mit Gasen hoher 35 weise vier Sprühdüsen 17 angeordnet, die mittels Temperatur beaufschlagt wird. Leitungen 18 mit einem Ringverteiler 19 verbunden

Ausgehend von einem Düsen-Gaswascher der ein- sind, der seinerseits mit einer Flüssigkeitsquelle in

gangs genannten Art ist hierzu die Erfindung da- Verbindung steht. Wenn wasserlösliche Verunreini-

durch gekennzeichnet, daß als Drosselvorrichtung gungen und Staub aus dem Gas ausgewaschen wer-

eine einzelne Drosselklappe vorgesehen und diese im 40 den sollen, kann der Verteiler 19 direkt mit der

Mittelstück, welches den engsten Querschnitt des Hauptwasserleitung verbunden sein. Anderenfalls

Venturirohres bildet, angeordnet ist, die Drossel- wird der Verteiler mit einem Vorratsbehälter für eine

klappe eine der Querschnittsform des Mittelstücks entsprechende chemische Flüssigkeit oder eine wäß-

entsprechende Form, jedoch eine Abmessung auf- · rige Lösung verbunden. Wenn das Gas z. B. Schwe-

weist, weiche die des Querschnitts des Mittelstücks 45 feloxyde enthält, kann die wäßrige Lösung Ammo-

unterschreitet, wobei die Drosselklappe ferner so im niak enthalten, das sich mit dem Schwefeloxyd, wie

Mittelstück angeordnet ist, daß in ihrer Absperrstel- bekannt, unter ■ Bildung von Ammoniumsulfit, Am-

l'ung ein Umfangsspalt zwischen ihr und dem Mittel- moniumbisulfit und Ammoniumsulfat umsetzt, wobei

stück verbleibt, und die Sprühdüsen im konvergie- die ersteren beiden Verbindungen anschließend nach

renden Zuflußabschnitt stromauf der Drosselklappe 50 bekannten Verfahrensweisen in Ammoniumsulfat

im Venturirohr angeordnet sind. umgewandelt werden können.

Bei dem Düsen-Gaswascher nach der Erfindung Die Sprühdüsen 17 sind so angeordnet, daß sie

ermöglicht die Drosselvorrichtung auf Grund ihrer einen feinen Sprühstrahl in den sich verjüngenden

Ausbildung und Anordnung eine präzise und ein- Abschnitt an der Gaseintrittsseite des Mittelstücks 12

fache Steuerung der Strömungsverhältnisse in Ab- 55 einführen, und sie arbeiten unter einem solchen

hängigkeit auch von stark schwankenden Drücken, Druck, daß das Gas in Turbulenz versetzt wird und

wobei auch bei versehentlichem Schließen der Du- sich innig mit der Flüssigkeit vermischt. Die feinver-

sen-Gaswascher unter Vermeidung von Explosions- teilten Sprühtröpfchen haften an dem Staub an, und

gefahren voll funktionsfähig bleibt. Die Einbringung die gegebenenfalls in Anwendung kommenden Che-

von Waschflüssigkeit stromauf bzw. in Strömungs- 60 mikalien setzen sich mit den unerwünschten Anteilen

richtung der Gase vor der Drosselklappe sichert im Gas um oder werden durch die Sprühtröpfchen

diese infolge ihrer Umströmung durch einen bereits absorbiert. Die Staubteilchen bilden die Kondensa-

mit Waschflüssigkeit versetzten Gasstrom gegenüber tionskerne für die Tröpfchen, die sich bei der Expan-

Temperaturschäden und Ablagerungen und gewähr- sion des Gases im sich erweiternden Abschnitt des

leistet eine gleichmäßige Feinverteilung der Wasch- 65 Venturirohres agglomerieren. Der die Chemikalien

flüssigkeit im zu reinigenden Gas unabhängig von bzw. den Staub enthaltende Anteil wird sodann mit-

Druckschwankungen, da die Kontaktstrecke in den tels beliebiger entsprechender Vorrichtung von dem

Zuflußabsiiinitt hinein verlängert ist und die Gas- austretenden Gasstrom abgetrennt.

Der hier beschriebene Auswaschvorgang tritt unabhängig von dem Gasdruck oder der Einstellung der Drosselklappe 13 ein. Bei ständig geöffneter Drosselklappe wäre bei hohem Gasdruck eine für die Sprühdüsen zu große Gasmenge zu verarbeiten, wobei der Wirkungsgrad des Reinigungsvorganges gering wäre. Andererseits wird bei vollständig geschlossener Drosselklappe 13 und bei Abfallen des Gasdruckes im Ringspalt 14 die Gasmenge für die durch die Sprühdüsen hindurchtretende Flüssigkeit zu klein.

Durch entsprechendes Verstellen der Drosselklappe 13 kann die erforderliche Durchflußmenge des Gases reguliert werden, indem bei niederem Druck die Drosselklappe 13 für den Durchtritt der benötigten Gasmenge geöffnet wird und bei hohem Druck die Drosselklappe 13 geschlossen wird, wodurch die Durchflußmenge auf den benötigten Wert reduziert wird. Bei Zwischendrücken wird die Durchflußmenge durch entsprechende Zwischenstelhingen der Drosselklappe geregelt.

Der Ringspalt 14 und die Drosselklappe 13 verhindern außerdem Druckschwankungen auf der Abgabeseite des Venturirohres, die sich an den Verbraucherstellen z. B. bei der Verbrennung des Gases als Betriebsstörungen auswirken. Durch diese Anordnung reißt der Gasfluß so lange nicht ab, wie Gas dem Venturirohr zugeleitet wird. Im praktischen Betrieb ist es zweckmäßig, den Druck des Gases im Venturirohr kleiner als den maximalen Arbeitsdruck des Hochofens oder anderer Anlagen zu halten, an denen der Gaswäscher Verwendung findet, so daß ein gefährlich hoher Rückdruck nicht auftreten kann. Aus diesem Grund ist das Flächenverhältnis der Drosselklappe 13 zum Mittelstück 12 so ausgeführt, daß bei geschlossener Drosselklappe der Ringspalt 14 eine Querschnittsfläche aufweist, die den Druck bei vollem Gasfluß unter dem maximal erlaubten Grenzwert hält.

Die Anzahl der Sprühdüsen 17 und die Größe der Querschnittsflächen der Leitung 10 und des Mittelstücks 12 sind voneinander sowie von der zugeführten Gasmenge abhängig. Somit können hier keine genauen Abmessungen, Volumina oder Drücke für Einzelheiten des Gaswäschers angegeben werden, da jede einzelne erfindungsgemäße Ausführungsform von der Beschaffenheit des Gases und entsprechenden Berechnungen abhängt.

Obgleich die Leitung 10, das Venturirohr 11 und die Drosselklappe 13 hier als kreisförmig beschrieben sind, können sie auch andere geometrische Formen wie oval, quadratisch, hexagonal usw. haben, wobei die Drosselklappe die gleiche Form wie das Mittelstück des Venturirohres aufweist.

Die Sprühdüsen 17 können von beliebiger Könstruktionsform sein. Zweckmäßigerweise sollen sie so konstruiert sein, daß sie ohne Ausbau gereinigt werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

den Partikeln nicht ausreicht. Bei der Richtung der

Patentanspruch: eingetragenen Waschflüssigkeit auf den Gasstrom im

Bereich seiner höchsten Geschwindigkeit wirkt einer

Düsen-Gaswascher für die Reinigung von Verteilung der Waschflüssigkeit im Gasstrom die mit Druckschwankungen anfallenden Abgasen 5 Schwierigkeit entgegen, mit der Waschflüssigkeit den

von Hochöfen od. dgl. in Form eines Venturiroh- Gasstrom zu durchdringen. Bei pro Zeiteinheit

res mit einem im wesentlichen lichten konvergie- schwankenden, das Venturirohr durchströmenden

renden Zuflußabschnitt, einem im wesentlichen Gasmengen verändert sich der Abstand der Mündun-

divergierenden Abflußabschnitt und einem zwi- gen der Düsen für die Waschflüssigkeit zu der den

sehen dem Zu- und dem Abflußabschnitt vorge- io Austrittsquerschnitt der Drosselvorrichtung passie-

sehenen Mittelstück gleichbleibenden Quer- renden Gasströmung mit der Folge ständig schwan-

schnitts sowie mit einer durch Schwenken betä- kender Bedingungen für die Eintragung von Wasch-

tigbaren Drosselvorrichtung im Venturirohr und flüssigkeit in den Gasstrom. Da sich mit Schwankun-

diesem zugeordneten Sprühdüsen zum Einsprü- gen in der pro Zeiteinheit anfallenden Gasmenge der

hen von Waschflüssigkeit in den vom Venturi- 15 Abströmquerschnitt der Drosselvorrichtung ändert,

rohr umgrenzten Strömungskanal, dadurch andererseits der Querschnitt des Mittelstücks des

gekennzeichnet, daß als Drosselvorrich- Venturirohres konstant ist, treten auch ständig wech-

tung eine einzelne Drosselklappe (13) vorgesehen selnde Verhältnisse in der Geschwindigkeit des Gas-

und diese im Mittelstück (12), welches den eng- stromes nach Verlassen der Drosselvorrichtung im

sten Querschnitt des Venturirohres (11) bildet, 20 Mittelstück ein, so daß insgesamt mit diesem Dü-

angeordnet ist, die Drosselklappe eine der Quer- sen-Gaswascher ein befriedigend hoher und bei

schnittsform des Mittelstücks entsprechende Druckschwankungen ausreichend gleichmäßiger Wir-

Form, jedoch eine Abmessung aufweist, welche kungsgrad der Reinigung nicht erzielbar ist. Hinzu

die des Querschnitts des Mittelstücks unterschrei- kommt, daß das zu reinigende Gas bei Anwendung

tet, wobei die Drosselklappe ferner so im Mittel- 25 des Düsen-Gaswaschers an Hochöfen und ähnlichen

stück angeordnet ist, daß in ihrer Absperrstellung Anfallstellen von Gas die Drosselvorrichtung mit

ein Umfangsspalt zwischen ihr und dem Mittelab- Temperaturen passiert, die Verformungen der Dros-

schnitt verbleibt, und die Sprühdüsen (17) im selvorrichtung oder Beschädigungen herbeiführen

konvergierenden Zuflußabschnitt stromauf der können. Diese können bei automatischem Arbeiten

\ Drosselklappe im Venturirohr angeordnet sind. 30 der Drosselvorrichtung die Drosselcharakteristik beeinflussen und dadurch die Betriebsverhältnisse emp-

findlich verändern. Bei Handbedienung der Drosselvorrichtung besteht die Gefahr eines versehentlichen Schließens des Drosselquerschnitts, wodurch erne

Die Erfindung betrifft einen Düsen-Gaswascher 35 Explosionsgefährdung entsteht. Bei im Gas enthaltefür die Reinigung von mit Druckschwankungen an- nem trockenem Staub besteht schließlich die Gefahr fallenden Abgasen von Hochöfen od. dgl. in Form eines fortschreitenden Absetzens von Staub an den eines Venturirohres mit einem im wesentlichen lieh- Klappen der Drosselvorrichtung mit der Folge einer ten konvergierenden Zuflußabschnitt, einem im we- Verstopfung bzw. einer Veränderung des jeweils sentlichen divergierenden Abflußabschnitt und einem 4° wirksamen Drosselquerschnitts,
zwischen dem Zu- und dem Abflußabschnitt vorgese- Es ist ferner eine Einrichtung zum Reinigen von henen Mittelstück gleichbleibenden Querschnitts so- Hochofengasen bekannt, die einen zylindrischen wie mit einer durch Schwenken betätigbaren Drossel- Strömungskanal und eine in diesem angeordnete vorrichtung im Venturirohr und diesem zugeordneten Drosselvorrichtung umfaßt, welche vier in einer ge-Sprühdüsen zum Einsprühen von Waschflüssigkeit in 45 meinsamen Drosselebene angeordnete Drosselklapden vom Venturirohr umgrenzten Strömungskanal. pen aufweist. Diese Drosselklappen, von denen drei Bei einem bekannten Düsen-Gaswascher dieser mit Hilfe einer Handfemsteuerung zwischen ihrer Art endet der von zwei gegenüberliegenden konver- Schließstellung und einer Offenstellung verstellbar gierenden Wänden gebildeten Zuflußabschnitt im sind und von denen die vierte Drosselklappe eine Re-Abstand vor dem Mittelstück. Zwischen dem Zufluß- 50 gelklappe bildet, dienen zur Erhöhung des Hocl· abschnitt und dem Mittelstück ist eine Drosselvor- ofen-Gasdruckes und werden mittels in den Gasrichtung angeordnet, die aus einem Paar gegenläufig strom eingebrachten Waschwassers von sich ansetschwenkbar, gemeinsam eine Düse veränderlichen zendem Schmutz gereinigt. Die eingesprühte Wasch-Abströmquerschnitts bildender Klappen besteht flüssigkeit dient ferner zur Benetzung des im Gas-Diese Drosselvorrichtung dient dazu, die Geschwin- 55 strom mitgeführten Staubes zum Zwecke einer spätedigkeit des in das Mittelstück, in das durch diesem ren Abscheidung. Die mit einer solchen Einrichtung zugeordnete Düsen Waschflüssigkeit eingesprüht als erreichbar angegebenen Reinigungswirkungsgrade wird, eintretenden Gasstromes konstant zu halten. liegen in Abhängigkeit vom Druckabfall in der Dros-Bei einem solchen Düsen-Gaswascher mit in Rieh- selvorrichtung in einem Bereich zwischen 80 und tung der Gasströmung dem jeweils engsten Quer- 60 96 %, wobei der Wirkungsgrad eine ansteigende schnitt des Venturirohrs nachgeordneter Einbringung Tendenz mit wachsendem Druckabfall hat. Der ervon Waschflüssigkeit steht für eine Verteilung der reichbare Höchstwert für den Wirkungsgrad der Rei-Waschflüssigkeit im Gasstrom und damit eine Benet- nigung bewegt sich zwar in einem im Einzelfall zung der abzuscheidenden Partikeln nur eine verhält- brauchbaren Bereich, setzt jedoch einen Druckabfall nismäßig kurze Kontaktstrecke und dementspre- 65 voraus, der in Verbindung mit den Strömungsverluchend Kontaktzeit zur Verfügung, die für eine gleich- sten in der Drosselvorrichtung der Strömung so viel mäßige Verteilung der Waschflüssigkeit im Gasstrom Strömungsenergie , entzieht, daß die verbleibende und möglichst restlose Benetzung der abzuscheiden- Restenergie in der Strömung in der Rege' nicht mehr