DE1571767C - Gaswaschturm - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Gaswaschturm zur Reinigung von Gasen von staub- und gasförmigen Verunreinigungen, der eine zentrale Gaszuführung mit diese umgebenden, von Flüssigkeit benetzten, von Gas radial durchströmten Filterelementen aufweist.

Bisher bekannte Gaswaschtürme arbeiten durchwegs im Gegenstromverfahren, wobei die Reinigungsflüssigkeit in der Regel von oben her unter der Wirkung der Schwerkraft nach unten geleitet wird, während die zu reinigenden Gase von unten her nach oben geführt werden (s. beispielsweise deutsche Patentschrift 1024 057, USA.-Patentschrift 2 701 029 und französische Patentschrift 521902). Es sind ferner Gasreinigungsvorrichtungen bekannt (s. deutsche Patentschrift 675 572 und USA.-Patentschrift 2 001 259), bei welchen die Strömungsrichtung in radialer Richtung durch von unten oder von oben her mit Reinigungsflüssigkeit benetzte Gitter bzw. Reinigungsgewebe erfolgt. Wegen der zunehmenden Abnahme der Par- ao tialdrücke der innerhalb des Gases vorhandenen Verunreinigungen mit fortschreitender Reinigungswirkung ergibt es sich jedoch, daß die bisher bekannten Gaswaschtürme wegen der exponentialen Abhängigkeit der Absorptionsgeschwindigkeit sehr groß dimensioniert werden mußten, wobei es in manchen Fällen notwendig war, mehrere derartige Gaswaschtürme hintereinanderzuschalten, falls eine sehr hohe Gasreinigung erforderlich war.

Demzufolge ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Gaswaschturm zum Reinigen von verunreinigten Gasen zu schaffen, der diesen obengenannten Nachteil nicht aufweist und der bei relativ kleiner Baugröße eine starke Reinigung verunreinigter Gase — insbesondere hinsichtlich der Absorption von gasförmigen Verunreinigungen — ergibt.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß um die Gaszuführung in an sich bekannter Weise von Waschflüssigkeit benetzte, feinmaschige Gitter konzentrisch verlegt sind, welche durch koaxial angeordnete, mit Durchströmöffnungen versehene Prallplatten in mehrere Ringbereiche mit einzelnen Gittergruppen unterteilt sind.

Durch das Vorsehen mehrerer koaxial angeordneter, von Waschflüssigkeit benetzter Gitter ergibt sich eine Zunahme des Waschflüssigkeit-Gas-Verhältnisses Vf]Vg nach außen hin, was dadurch bedingt ist, daß die Umfangslänge der mit der Waschflüssigkeit beaufschlagten Gitter nach außen hin zunimmt, während gleichzeitig die Strömungsgeschwindigkeit der zu reinigenden Gase nach außen hin abnimmt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird dieser Effekt ausgenutzt, indem die durch die innersten koaxialen Gitter des Gaswaschturms hindurchgeführten, bereits stark gereinigten Gase nach außen hin mit jeweils einem höheren Waschflüssigkeit-Gas-Verhältnis Vf j V₉ weiterbehandelt werden, so daß die im peripheren Bereich des Gaswaschturmes abgeführten Gase sehr gut gereinigt sind, so daß eine weitere Reinigung in nachgeschalteten Gaswaschtürmen sich als überflüssig erweist.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind ferner jeweils nach einer gewissen Anzahl von koaxialen' Gittern mit Durchströmöffnungen versehene Prallplatten vorgesehen, in deren Bereich die Strömungsgeschwindigkeit der zu reinigenden Gase kurzzeitig erhöht wird, so daß selbst kleinste, vom Gasstrom mitgerissene Flüssigkeitströpfchen an diesen Prallplatten abgeschieden werden.

Um eine gleichmäßige Zufuhr der in radialer Richtung nach außen geführten Gase zu erreichen, erscheint es zweckmäßig, wenn die Gaszuführung als Gasverteilungskanal ausgebildet ist, in welchem eine Serie von in regelmäßigen Abständen übereinander angeordneten, ringförmigen Gasverteilern vorgesehen ist, die je eine mittige Öffnung und eine den Gasstrom nach außen leitende Wandung aufweisen.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Ringbereiche eigene Waschflüssigkeitskreisläufe besitzen. Auf Grund einer derartigen Ausbildung besteht die Möglichkeit, die verunreinigten Gase mit verschiedenen Waschflüssigkeiten -— beispielsweise einer Lauge, einer sauren Lösung und Wasser — zu behandeln, so daß eine gleichbleibende gute Reinigungswirkung unabhängig von den pH-Werten der verschiedenen Verunreinigungen des Gases erzielt wird. Im Gegensatz zu bisher bekannten Reinigungsanlagen, bei welchen in derartigen Fällen oft zwei oder drei Gaswaschtürme hintereinander angeordnet werden mußten, ergibt sich somit die Möglichkeit, einen einzigen Gaswaschturm vorzusehen, mit dessen Hilfe eine vollkommene Reinigung verschiedenste Verunreinigungen aufweisender Gase bewirkt wird.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert und beschrieben werden, wobei auf die Zeichnung Bezdg genommen ist. Es zeigen
F i g. 1 eine Vorderansicht im Vertikalschnitt,
F i g. 2 einen Horizontalschnitt nach Linie I-I von Fig.l,

F i g. 3 einen Horizontalschnitt nach Linie TI-II von Fig. 1,

F i g. 4 einen Horizontalschnitt nach Linie III-III von F i g. 1,

F i g. 5 eine Ansicht des teilweise gebrochenen Gehäuses der Vorrichtung und
F i g. 6 einen Vertikalschnitt der Vorrichtung.
Im Mittelpunkt des Bodens eines zylindrischen Gehäuses 1 befindet sich die Öffnung 2' eines Gaskanals 2, während zentrisch im oberen Teil des Gehäuses ein Abzugsrohr 48 angeordnet ist. Das Gas G wird unter Druck in das zylindrische Gehäuse 1 geleitet. In dessen Mitte ist in einer als Gasverteilungskanal ausgebildeten Gaszuführung 3 eine Anzahl von Verteilern 4 in regelmäßigen Abständen in Längsrichtung angeordnet. Durch diese Verteiler wird das Gas in dem zylindrischen Gehäuse 1 radial verteilt. Jeder Verteiler 4 bildet einen Ring, dessen Wandung 5 in der Strömungsrichtung nach außen verläuft, so daß am oberen Ende eine Öffnung 6 mit größerem Durchmesser als dem der unteren Öffnung entsteht. Die Wandungen der oberen Verteiler 4 weisen in bezug auf die Mittellinie geringere Neigungen auf als die Wandungen 5 der unteren Verteiler 4. Die in der Mitte der Wandungen 4 angeordneten Öffnungen 6 der oberen Verteiler 4 sind ferner kleiner als die Öffnungen 6 der unteren Verteiler 4. Die oberen Verteiler 4 sind dabei wie der sich erweiternde Teil einer Trompete gebaut. Die in den Abständen D angeordneten Verteiler 4 sind mit ihren äußeren Kanten an einer Anzahl von Stäben 10 befestigt, welche in geeigneter Weise befestigt sind.

Direkt über der Zuführung 3 ist eine zylindrische Verteilungskammer 14 angeordnet, die aus drei konzentrischen, durch Wände 18 getrennten Flüssigkeitskammern 7, 8, 9 besteht. In der Bodenplatte 15 der

Verteilungskammer 14 sind konzentrische Schlitze 16 angeordnet, welche mit den Flüssigkeitskammern 7 bis 9 in Verbindung stehen. Gemäß F i g. 2 sind in der Bodenplatte 15 Stege 57 vorgesehen, welche sich über die durch die Schlitze 16 gebildeten, konzentrisehen Kreise erstrecken. In den Schlitzen 16 sind feinmaschige Gitter 17 befestigt, welche nach unten ragen. Unter der Bodenplatte 15 sind ferner koaxiale, ringförmige Prallplatten 20 angeordnet, welche aus einer Vielzahl von übereinander angeordneten Plattenabschnitten 19 bestehen. Der untere Rand jedes Prallplattenabschnittes 19 ist teilweise mit dem oberen . Rand des darunterliegenden Plattenabschnittes 19 verbunden. Durch die Prallplatten 20 werden die Gitter 17 in konzentrische Gitterbündel 11, 12, 13 unterteilt, welche mit getrennten Reinigungsflüssigkeiten, wie Lauge, saurer Lösung und Wasser, beaufschlagt werden.

Die Gitter 17 können je nach der Art des zu reinigenden Gases verschiedene Maschengröße aufweisen. Die Maschen müssen jedoch genügend klein sein, . damit sich auf denselben Flüssigkeitsfilme ausbilden können. Gemäß F i g. 1 und 6 sind im unteren Bereich des Gehäuses 1 koaxiale Wandungen 58 angeordnet, welche getrennte Ringkammern 22 bis 24 zum Abfangen der durch die Abflußöffnungen 21 einströmenden verschiedenen Reinigungsflüssigkeiten bilden. Die Reinigungsflüssigkeiten werden von den Ringkammern 22 bis 24 durch getrennte Entleerungsöffnungen 35 abgeleitet und fließen über Leitungen 25 bis 27 in F i g. 1 dargestellte Sammelbecken 36 bis 38.

In diesen Sammelbecken 36 bis 38 werden die in den Reinigungsflüssigkeiten enthaltenen festen Teilchen ausgefällt. Die verbleibende Flüssigkeit wird dann in Filtern 50 bis 52 nitriert, von Pumpen 28 bis 30 angesaugt, über Leitungen 39 bis 41 und über Rückführungsleitungen 31 bis 33 in die Flüssigkeitskammern 7 bis 9 zurückgeleitet. Die Rückführungsleitungen sind ferner mit Hähnen 42 bis 44 zum Nachfüllen der Reinigungsflüssigkeit versehen, während die Leitungen 31 und 32 mit Abscheidern 45, 46 versehen sind, von welchen Flüssigkeit zur Messung der Alkalität bzw. Azidität entnommen werden kann.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist wie folgt:

Wie aus den F i g. 1 bis 6 ersichtlich, steigt das unter einem Druck stehende Gas G in dem Abgaskanal 2 nach oben und wird durch die Verteiler 4 gleichmäßig auf den Innenflächen der zylindrischen Gitter 17 verteilt. Da die letzteren mit Flüssigkeitsfilmen der aus den Flüssigkeitskammern 7 bis 9 fließenden Flüssigkeit vollkommen bedeckt sind, gelangen die Gase, welche beispielsweise schwefelige oder salpetrige Säure, Kohlenmonoxid sowie feine Teilchen, z. B. Schmutz und Staub, enthalten, mit den Flüssigkeitsfilmen in enge Berührung. Die Strömung des durch die Gitter strömenden Gases wird beim Durchbrüch durch die einzelnen Flüssigkeitsfilme gestört, wobei Turbulenzen entstehen.

Durch mehrere Laugenfilme, deren Anzahl sich nach der Zusammensetzung des zu reinigenden Gases richtet, kann man also die Berührungsfläche zwischen dem Gas und dem Flüssigkeitsfilm innerhalb eines kurzen Gasströmungsweges außerordentlich vergrößern und das Gas in vollständige Berührung mit der Lauge bringen. Nach Durchgang durch das Gitterbündel 11 strömt das Gas gegen die Prallplatten 20, an welchen die von dem Gas mitgeführten Laugentröpfchen abgeschieden werden. Anschließend daran strömt das Gas gegen die aus Säuren bestehenden Blüssigkeitsfilme des Gitterbündels 12, an welchem die Laugenbestandteile des Gases absorbiert werden. Die von dem Gasstrom mitgerissenen Tröpfchen der sauren Lösung werden an den Prallplatten 20 abgeschieden. Das Gas strömt anschließend durch die Zwischenräume 56 zwischen den Prallplatten 20 durch das mit Wasser benetzte Gitterbündel 13, in welchem die im Gas enthaltenen Salze entfernt werden.

Nachdem das Gas auch das Gitterbündel 13 durchströmt hat, werden die mit dem Gas vermischten Wassertröpfchen durch die äußersten Prallplatten 20 abgeschieden, worauf das Gas durch die Zwischenräume 56 zwischen den Prallplatten strömt. Das Gas wird anschließend desodoriert und steigt in dem von den äußersten Prallplatten 20 und dem zylindrischen Gehäuse 1 umschlossenen Raum 53 entlang der Innenwand des Gehäuses nach oben und strömt durch eine Vielzahl von die Verteilungskammer 14 umgebenden öffnungen 54 in eine Absaugkammer 55. Schließlich wird das Gas durch ein Absaugrohr 48 an die Außenluft abgeleitet. Innerhalb des Absaugrohres 48 befinden sich eine Klappe 49 und ein Ventilator 47 zur Steuerung der ausströmenden Gasmengen.

Obwohl die auf den Gittern 17 gebildeten Flüssigkeitsfilme kontinuierlich durch den Druck und den Durchtritt des Gases durchbrochen werden, bilden die abwärts fließenden Flüssigkeiten kontinuierlich neue Filme, die unmittelbar nach dem Durchbruch an die Stelle der durchbrochenen Filme treten. Auf diese Weise können die Flüssigkeitsfilme die im Gas enthaltenen schädlichen Stoffe wirksam absorbieren.

Die erfindungsgemäße Gasreinigungsvorrichtung eignet sich insbesondere zur Reinigung von industriellen Abgasen — beispielsweise schwefelige Säure enthaltendem Abgas — und organischen Stinkgasen. Obwohl es im allgemeinen günstig ist, die Reinigungsvorrichtung mit je einem Waschflüssigkeitskreislauf für Lauge, Säure und Wasser auszustatten, so können Abgase auch mit nur zwei Waschflüssigkeiten, nämlich Säure und Wasser, gereinigt werden. Soll ein mit kleinen Teilchen, Pulver oder Staub verunreinigtes Gas gereinigt werden, ist nur ein mit Wasser betriebener Waschflüssigkeitskreislauf nötig. Im übrigen kann die Reihenfolge der Flüssigkeitsfilme je nach der Art des zu reinigenden Gases verändert werden.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Gaswaschturm zur Reinigung von Gasen von staub- und gasförmigen Verunreinigungen, der eine zentrale Gaszuführung mit diese umgebenden, von Flüssigkeit benetzten, von Gas radial durchströmten Filterelementen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß um die. Gaszuführung (3) in an sich bekannter Weise von Waschflüssigkeit benetzte, feinmaschige Gitter (17) konzentrisch verlegt sind, welche durch koaxial angeordnete, mit Durchströmöffnungen (56) versehene Prallplatten (20) in mehrere Ringbereiche mit einzelnen Gittergruppen unterteilt sind.

2. Gaswaschturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszuführung (3) als Gasverteilungskanal ausgebildet ist, in welchem eine Serie von in regelmäßigen Abständen übereinander

angeordneten, ringförmigen Gasverteilern (4) vorgesehen ist, die je eine mittige Öffnung (6) und eine den Gasstrom nach außen leitende Wandung (5) aufweisen.

3. Gaswaschturm nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Ringbereiche eigene Waschflüssigkeitskreisläufe besitzen.

4. Gaswaschturm nach Anspruch 3, dadurch , gekennzeichnet, daß drei Ringbereiche zur Behandlung der Gase mit Lauge, saurer Lösung und Wasser vorgesehen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen