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"ABSCH@LDER ZUR GASREINIGUNG" Hie Jrfindung betrifft ; einen Abscheider
zur G-asreiniigung, mit dem Flüssigkeiten aus Gasströmen entfernt werden können,
insbesondere ölartige Flüssigkeiten aus Luft- oder anderen Gasströmen.
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In eineu typischen Luit-odeur Gasstrom @ ist Öl in allgemeinen in
Form von Dampf, also als boutes Gas, oder in flüssier Phase in Xorrnl von in ihrer
Größe in weiten Grenzen schwankenden suspendierten dröpfchen vorhanden. ver prosentuale
anteil einer Flüssigkeit in Dampfphase in einem Gasstro., hängt von deren Dampfdruck
ab. Da Schmieröl beispielsweise einen niedrigeren @ampfdruck be@si@@t, findet sich
in einem Gasstroi nur ein geringer Prozentsa-tz devon als Eampf. Öl in @or@ von
Dampf kann aus einem Gasstrom mittels adsorbentien, wie od. dgl. abgeschieden werden,
die die Dampfphase bis zur Grenze ihrer Aufnahmefähigkeit ; adsorbieren.
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Derartige @dsorbentien adsorbieren bzw. scheiden
leic 10 @ohlenwasserstoffe in der Dampfphase, wie z.B. @ethen, in geringeren i.
Iengen ab, als schwereredspiförmigehohlen'.7a..;'ers;offe,'.-.'ie..
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Athan oder Propan.
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Von Öltröpfchen sind die, die mit ihrer Größe aich @@@@@eren @nde
des Größenbareiohes (Größenspeksrums0 brfinden, la sie @@@tsächlich eine Flüssigkeit
darsteller, klein genug, um durch zusamanstöße mit Gas- oder Luft-Molekülen gebremst
zu weraen. @ie @@@ch derartigeZusammenstößeir:itMolekülenverurj-chere.ellosenBahnen
solcher kleinen Olk eichen erhöhen die ahrsoteinlichkeit des Auftreffens auf dem
Adsorbens bzw. der adsorbi@@@en@@n (berfläche und damit auch die Wirksamkeit der
Abscheidunz aus dem Gasstrom erheblich. Verhältnismößig große Öltropfen, doie eine
gro@s Frächsit besitzen, können einfech und schnell aus dem Gass@rom durch Anorunen
eines verschlungenen Strömungsweges entfernt warae@.
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Mit wachsender Größe der Tröpfchen nimmt die irkung von zusammenstößen
mit Molekülen ab. @ie größten Schwierigkeiten beim @bs@@eiden bereiten welcheTröpfcheninnerhalbdesGrößenbiches,idurch
olekülsusaumenstöjenichtmerklichbeeinflußt'.verden,:renTrägheit jedoch noch ge.
ing genug is@, um leicht und sc@nell Richtungsänderungen entlang des Gas-odar Luftstromes
auszu@@hren bzw. zu be folgen. Dersrtige Tröpfc@en im Größenordnungszw@@chenbereich
können mittelseinesverschlungenen.trömun-".'".";.'';ricihja'-'em Gas entfernt werden,
a@er auch sicht @i@@eis @@se@@@@@orsmi@@@s@, weil viele dieser T-röpfc@en mit der
adsorbieren@@n cper@@@@@@@@, überhaupt nicht in Berührung kommen.
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@er @@findun@ li@ t die @@f@a@e zu Grunde, einen Abscheider zur .'"reir.iun,r.:-..'fen,mitden33einemGasstro;"Flüssigkeit
abgeschieden werden @ann, die sowohl in sampfform als auch in soi-,, su-) in als
in .-.e--j-riilndunisteinv/eis&ufigesAbscheidensur ~ine?=i:=ewn::.:'z;i.iL?s.=~ne:::a.vrol:.,tideridieer,se
@tufe Mittel sur @chanisch@n @ntfernung des @auptanteils der suspendierten Tröpfchen
aus dem Gasstrom und die zweite stufe @ittel sur @bsor@@ion des @ampfes zur Entfernung
der restlichen des indpfchen enchal@en. ijelur.jßcr"!';iondes...T.N'.;fessurJnsfernungderrestlichen
Flüssigkeiten @ einem @o@lgefäss mit einem Einless in der Kähe des einen und einem
@uslass in der @@he seines anderen @ndes sowie aus z@i @@en @@esen bei@en Gefässenden
angeordneten Trennmitteln zum Vnterteilen des Hohl. eläßes in eine Einlass- und
eine Auslasskammer, und erfindun sgemäß weisen diese Trennmittel mindestens eine
@rrnung auf, die von einem Teil aus porösem Material bedeckt wird, an dem sich im
Gasstrom vorhandene Tröpfchen zusammen->allen, und auserdeni sind gemäß der Erfindung
im unteren Teil des Mohlgefäßes @asorptionsmittel vorgesehen, die einem Teil aus
porösem Aasoptions@avrial enthelten, der um doie Auslassöffnung herum angeordnet
ist. herum angeoranet ist. urch diese erfindungsgemäße Ausbildung des Abscheiders
wird erreicht, daß die Abscheidung von flüssigkeiten aus dem Gasstrom in zwei Stufen
bewirkt wird, in deren erster die Abscheidung der meistenimGc'.ss'jromsuspendierteFlüssik'-tströfchenmit
mechanischen Kimeln, und in deren zweiter Btufe die Absorption
des
vorhandenen dampés und der übriggebliebenen Flüssigkeitströpfchen erfolgt. Dabei
wird das Hohlgefäß des Abscheiders durch eine miteiner oder mehreren Öffnungen versehenen
Membrane in eine Einlaß-und eine Auslaßkammer unterteilt, wobei diese Öffnung (en)
durch Mittel zum Zusammenballen der Tröpchen abgedeckt sind, während Adsorptionsmittel
um die Auslassöffnung herum angeordnet sind. Gemäß einem weiteren vorteilhaften
Merkmal der Erfindung sind zwischen den Mijteln zum Zusammenballen von Tröpfchen
und den Adsorptionsmittel lIittel zur Leitung des Gasstromes auf gewundenen Strömungsweg
vorgesehen. nachfolgend werden weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung beispielsweise
und ohne einschränkende Bedeutung an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen :
Fig. 1 in Seitenansicht teilweise geschnitten und abgebrochen ein Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Abscheiders ; Fig. 2 Schnitt durch. eines der erfindungsgemäßen
Mittel zum Zusammenballen von Flüssigkeitströpfch en in einem Abscheider gemäß Fig.
1 ; Fig. 3 einen Schnilt entlang der Linie 3-3 in Fig. 1, und Fig. 4 einen Schnitt
entlang der Finie 4-4 in Fig. 1.
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Das in Si. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt einen lbscheider
10, der zum Abscheiden von Flüssigkeiten, wie ül od. dgl. aus einem Gasstrom dient.
Er besteht aus einem in wesentlichen zylindrischen Metalltsnk 11, der an @einem
oberen @nde mittels einer Dichtungsdeckelplavte 12 dicht verschlossen ist ;
diese
ist abnehmbar und wird mittels Schraubenbolzen 35 festgehalten.
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Das untere Ende des Tanks 11 ist mit einer ringförmigen Verschlußplatte
13 abgeschlossen, die in geeigneter Weise mit ihrem Außenrand dicht mit ; dem Tank
11 verbunden ist und mit ihrem Innenkreis an einer Auslaßleitung 14 befsstigt ist.
ausserdem weist der Tank 11 an seiner. oberen Ende eine Öffnung 15 auf, die zur
Aufnahme des Endes einer Einlassleitung 16 dient, so dass der Tank 11 in den behandelnden
Gasstrom eingeschaltet werden kann.
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Innerhalb des ein Hohlgefäss bildenden Tankes 11 ist eine aus einer
Stahlplatte 17 bestehende Membrane unterhalb der Öffnung 15 angeordnet, durch die
das Hohlgefäß in eine obere Einlasskammer 18 und eine untere Auslasskammer 19 unterteilt
wird. Diese Stahlplatte tte 17 wird von einem kreisring 20 gehalten, der innen an
den Tank 11 angeschweißt ist. Zwischen Ring 20 und der Stahlplatte 17 ist ein Dichtungsring
21 angeordnet, wodurch die Einlasskammer 18 gegen die Auslasskammer 19 abgedichtet
wird.
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Innerhalb der obaren Einlasskammor 18 werden durch die St@hlpla-te
17 eine Anzahl von Tröpfchenzusammenballungseinheiten 22 gstragen. Innerhalb der
unseren Auslasskammer 19 isu eine Adsorptionseinheit 23 vorgesehen.
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Wie aus den figuren 1 - 3 ersichtlich, weist die als Membrane dienende
Stahlplatt. 17 eine Anzahl von Öffnungen 24 auf,
in die kurze Rohrstutzen
25 eingeschweißt sind, die zur aufnahme der verackiedenen Tröpfchen-zusmmenballungseinheiben
22 dienen. Diese Rohrstutzen 25 sind a@f einem @ussenkreis und einem Zv'ischenkreis
angeordnet, die im wesentlichen konzentrisch zu einem in der IIi'J-te befincllichen
Rohrstutzen 25 lie-; en.
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Die Länge der Rohrstutzen 25 nimmt von außen nach innen zu, so dass
die ZusammenballunseinhHen22wesentlichbreiterals der Abstand zwischen den konzentrishenLrjisenau-\;ebildeb
werden können, als diessonstderFallw.re.-lese..usbildn erlaubt, daß die Einheiten
22 gestaffelt und äbereinander überlappend angeordnet werden können (siehe Fig.
1 und 3).
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Jade Tröpfchen-Zusammenballungseinheit 22 besteht a@s einem Tragteil
26 und einem Z-usammenballungselement 27./ @as lr@@@eil 26 besteh-t aus einemölbsndi'jenMaterial,wiebeisilueie
Heopren-Gummi od. u~l. und weist einen Bodenabachnitt 28 und ein Oberteil 29 auf.
Der Bodenaoschnitt 28 ist mit einer @zial@@lrung 30 versehen, die sat@ auf das obere
Ende der Rohrs@utzen 25 aufgese@zt wird, sowie einen Abschnitt 31 mit verringerter
@urchmesser an seinem obsren @cde, der über das obere @hae der 2ohrscutzen 25 übersteht,
eine Dichtung bildet und dsaurch ver@indert@. daß das zu behandelnde ras neben demZusaumenballunselejnt27
vorbeiströmen kann. Das Obarteil 29 des Tragteiles 26 weist im wesentlichen eine
tassenförmige Ausbildung auf und ist mit einer im allgemainen ringförmigen Schulter
32 versehen, damit das Zusamnenballungselemont 27 in einer etwaserhöhtenScellunggehalte
wird, um dem zu bahandelndem Gas die @ö@lichkeit zu @ban, das Zusammenballungselement
in allen seinen Feilen durchströmen zu können.
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Jedes Zusammanballen @sslenent 27 wird von einer ringförmigen @etalli
@hen Fassung 33 umfasst, die dieser den nötigen Halt verleiht. Auf jer Innenseite
des tassenartig ausgebildeten T-eiles 29 des Tragteiles 26 befindet sich ein Paar
von Ringripe) oder -Stegen 34, die zur nachgiebigen und dichtenden @@@@@@@@@@e der
aussenssite der Fassung 33 dienen.
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Das Tröpfchensusammenballungselement besteht aus einem Material, das
ausserordentlich feine Poren aufweist, deren Größe im allg unter einein Mikron liegt
; sie kann aus jedem beliebigen porösem Katarial, wie beispielsweise Sintermetall,
einem r bfen aus @ellulosematerial oder dgl. mehr, hergestellt sein.
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Die Adsoptionseinrichtung 23 besteht aus einem aus einem Faar konzentrischer,
innen und @@ssen @erforierter Metallzylinder 36 und 37, die durch eine obere zetallische
@ndkappe 39 und eine untere metallische . e40ehalenwerden, Jede ede dieser Kanpen
39,40 weist einen angeformten Ring 41 auf, der daau aient, @ie @ylimder 36, 37 konzentrisch
in Abstand voneinander zu halte und g@eichzei@ig die @nden derselben abzudichten.
Der t rlinder-ri 36 uiid 37 ist mit einem porösenJOTbes3Sausgefüllt,wiebeispielsweiseaktivierte
@onerae, aicytiv-@ohle oider dgl. mahr.
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@ie Ausl.@ssleitung 14 reicht konzentrisch in das unsere Ende des
Hohlgefässes 11 hinein und weiter durch eine @ittelöffnung 42
in
dem unteren Versch. lussteil 13 hindurch. Ein flacher Metallring 44 ist in geeigneter
Weise im Inneren des Hohlgefässes 11 an der Auslassleitung 14 unterhalb deren oberen
Ende befestigt und dient zur Halterung der Adsorptionseinheit 23. Zwischen der unteren
Verschlusskappe 40 der Adsorptionseinnei-t 23 und dem flachen I. : etallring 44
ist eine Dichtung 45 angeordnet, damit ein Vorbeiströmen von Gas an der Adsorptionseinheit
23 verhindert wird. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Adsorptionseinheit 23
und das Lande der Auslassleitung über dem Boden des Hohlgefässes 11 erhoben angeordnet
sind, wodurch ein Becken zum Sammeln des Flüssigkeit gebildet wird.
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Wenn Öl aus einem Gas abzuscheuiden ist, enthält das Gas, wie bereits
dargelegt, das in die obere Einlasskammer 18 durch die F Einlassleitung 16 eintritt,
Öl in Dampfform und in Form von suspendierten Öltröpfchen. das Lurchströmen des
ölhaltigen Gases durch die verschiedenen Tröpfohenzusammenballungselemente 27 bewirkt,
daß die meisten der suspendierten Öltröpfchen miteinander in Berä gecracht und agglomeriert
werden, wenn das Gas das poröse Material dieser Elemente durchstromt. Die Zusammenballung
wirkung auf das öl veranlasst dieses, in verhälbnismässig großen Tropfen von den
Einheiten 22 abzutropfen und durch die Rohrstutzen 25 in die untere Auslasskammer
19 sowie dort an den Seiten des Hohlgefäßes 11 entlang zu rinnen und auf die unsere
VerschluBplatte 13 zu gelangen, von wo es durch eine Leitung 46, deren Ende in einer
geeigneten Öffnung 47 in dieser Verschlußplatte 13 befestigt ist, entfernt werden
kann. Da andererseits die obere Endkappe 39 der Adsorptionseinhei-t 23 nichet perforiart
ist, muss das ölbeladene Gas, das durch die Rohrstutzen 25 und
die
@ffnungen 24 in der als Membrane dienenden Metallplatte 17 hindurchströmt, seine
Strömungsrichtung ändern und radial nach auswärts strömen, bevor es durch die Perforation
im Aussenzylinder 37 der Adsorptionseinhaib 23 hindurchströmen kann. Dadurch wird
erreicht, dass alle agglomerierten ultropfen, die sich noch im Gassbrou befinden,
dazu neigen, die Innenwandung des Hohlgefasses 11 zu berühren und dann dort zur
Bodenverschlussplatte 13 hinabzufließen.
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Diese Zusammenballungswirkung bewirkt, daß im Gasstrom nur noch öldampf
und verhältnismäßig kleine Oltropfohen verbleiben. oTach dem Passieren des Gasstromes
durch üie Zusammenballungseinheiten 22 durchströmt dieser die Öffnungen im Aussonzylinder
37 der Adsorptionseinheit 23, das Adsorbens 38 und die Perforationen im Innensylindar
36 der Adsoptionseinheit 23 und von dort gelangt er in die Auslassleitung 14. Der
Oldampf wird durch Berührung mit der adsorbierenden Oberfläche des Adsorbans 38
unmittelbar abgeschieden. Darüber hinaus wird durch den gewundenen Strömungsweg
die Wahrscheinlichkeit erheblich erhöht, dass die restlichen kleineren Öltröpfchon
mit den Adsorbens 38 in Berührung kommen, so dass auch diese aus dem Gasstrom abgeschieden
werden.
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Es ergibt sich demnach, daß ein erfindungsgemäß ausgebildeter zweistufiger
Ülabscheider aus einem Gasstrom das gesanzte 01 in wirkungsvoller Weise abscheidet.
Der größte Teil der Öltropfchen wird durch die Zusammenballungselemente 27 und dem
verschlungenen Strömungsweg zwischen diesen und der Adsorptionseinheit 23 abgeschieden,
während die verhältnismässig kleineren Oltropfen und der Oldampf in der Adsorptionseinheit
23 abgeschieden werden.
j=i18(f'1:1;.;.C:mannva7.S:indll.C'1rl,C118.:,-t:.G1'uG.=;.-iiilP.!';
eine begrenzte Adsorptionskapazität. Da jedoch der Öldampf und die äußerst kleinen
Tröpfchen nur einen klsinen Prozer@@satz @es gesamten Ölgehaltes des gasstromes
ausmachen, wird durch die erfindungsgemäße Anordnung und Ausbildung der Zusammenballungselemente
27 und der erfindungsgemässen Ausbildung des Strömungsweges des Gasstromes beim
Abschsiden die des Abscheiders 10 gegenüber bekannten Abscheidern ganz erheblich
verlängert.
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Auf den gegenüberliegenden Seiten der Membrane 17 sind. Jruckmesser
48 zum Hessen des Druckabfalles in den Zusammanballungseinheiten 22 vorgesehen.WerdenimGasstromFesjstoffbeilchenmigeiu.hr,so
werden sich diese bevorzugt auf Zusammenballungseinheiten 22 ansammeln, wodurch
ein erhöhter Druckabfall an der Hembrane 17 entsteht. Erreicht dieser Druckabfall
einen vorb-stimmten : : ert, kann der Ersatz der Zusammenballungselemente 27 angezeigt
sein.
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Die Lebensdauer der Zusammenballungselemente 27 kann aber wesentlich
erhöht werden, wenn innerhalb der Einlassleitung 16 ein Filter 49 zum vorherigen
Abfiltern solcher Feststoffteilchen aus dem Gasstrom vorrgesehen @ vird.
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Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel
oder die dargestellten und/oder be@ einen Einzelmerkmale beschränkt. Es sind verschisden
vorteilhafte Abwandlungen möglich, inebesondere vorteilhafte Teil- oder Unterkombinationen
von Jrfindungsmerkmalen. Auch ist die Verwendung
des erfindun,'e:':aßenAbscheidersniohbauf'diebeschriebene
Verwandung zun Absereiden von Öl aus einem Gasstrom beschränkt ; er@kann, wie der
Fachmann ohne weiteres erkennen kann, auch für das @@ cl@ iuen anderer Flüssigkeiten,
insbesondere zur Abc@ei@ung s@lcher Flässigkeiten, deren siedepunkt merklich höher
als der des @essers ist, ebenso vorteilhaft verwendet werden.
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- Ansprüche -