DE2733324A1

DE2733324A1 - Nasselektrofilter

Info

Publication number: DE2733324A1
Application number: DE19772733324
Authority: DE
Inventors: Koji Tashiro
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1976-08-13
Filing date: 1977-07-23
Publication date: 1978-02-16
Also published as: DE2733324C2; JPS5327285U

Description

Naßelektrofilter
Die Erfindung bezieht sich auf einen Naßelektrofilter, bestehend im wesentlichen aus einem Gehäuse, in dem eine Mehrzahl vertikaler Niederschlagselektrodenwände parallel zur Gasstrdmungsrichtung und zwischen diesen je eine Reihe drahtförmiger Sprühelektroden angeordnet ist und in dem sich oberhalb des Abscheidefeldes Sprüheinrichtungen zur Erzeugung eines ablaufenden Flüssigkeitsfilms auf den Niederschlagselektroden befinden.
Bei derartigen bekannten Naßelektrofiltern, wird der sich auf den Niederschlagselektroden ansammelnde Staub durch einen abfließenden Flüssigkeitsfilm von den Niederschlagselektrodenwänden abgespült. Zur Erzeugung des Wasserfilms sind oberhalb des Abscheidefeldes Düsen angeordnet, durch die Wasser oder eine andere Flüssigkeit in den Gasraum zwischen den Niederschlagstektroden eingesprüht wird und sich unter Einwirkung des elektrostatischen Feldes auf den Niederschlagselektroden als Flüssigkeitsfilm niederschlägt. Für eine gleichbleibend gute Abscheideleistung des Filters ist es wichtig, daß auf den Niederschlagselektroden ein Flüssigkeitsfilm möglichst gleichbleibender Dicke ausgebildet wird, der die Niederschlagselektrodenwände vollständig bedeckt und keine trockenen" Bereiche entstehen läßt. Derartige Naßelektrofilter nach dem Stand der Technik arbeiten allerdings nur bis zu einer Höhe der Niederschlagselektrodenwände von 4 bis 5 m.
Filterwände von größerer Höhe können auf diese Weise nicht mit Sicherheit mit einem gleichbleibendem, überall deckenden Flüssigkeitsfilm versehen werden. In zunehmendem Maße werden jedoch größere Filter für größere Gasmengen und höhere Reinheitsgrade benötigt. Ist die Höhe der Niederschlagselektrodenwände auf bestimmte Größtwerte beschränkt, so können größere Filtereinheiten nur dadurch erstellt werden, daß nebeneinander oder hintereinander mehr Niederschlagselektrodenwände eingebaut werden. Beide Expansionsmöglichkeiten sind, verglichen mit einer Änderung der Filterhöhe, jedoch sehr aufwendig und wirtschaftlich kaum konkurrenzfähig.
Werden bei Naßelektrofiltern Niederschlagselektrodenwände mit mehr als 4 bis 6 m Höhe eingesetzt, so ist eine gleichbleibende Benetzung ihrer Oberfläche mit einem Flüssigkeitsfilm nicht mehr zu gewährleisten. Mit zunehmender Abflußhöhe beschleunigt sich der flüssigkeitsfilm immer mehr, so daß es bereits bei geringsten Oberflächenungenauigkeiten auf den ?ederschi-agse1ektrodnwänden zu einem Auf reißen des Flüssigkeitsfilms und einem Zusammenfließen zu einzelnen Flüssigkeitsstrelfen kommt, die zudem zum unteren Ende der Niederschlagselektrodenwände hin wegen der zunehmenden FlieBgeschwindigkeit immer schmaler werden. Auf den trocken bleibenden Bereichen der Niederschlagselektrodenwände wird der abgeschiedene Staub nicht weggeRpAlt und kann sich daher zu größeren Schichtdicken aufbauen. Derartige trockene Staubansammlungen auf den Niederschlagselektrodenwänden von Naßelektrofiltern haben die Tendenz, sich ständig zu vergrößeren, weil sie auch bei größeren eingedüsten Flüssigkeitsmengen den ablaufenden Flüssigkeitsfilm aufreißen und ablenken. Die Abscheideleistung eines derartigen Filters verringert sich dadurch immer mehr und kann in aller Regel durch eine Brhöhung der angelegten Spannung nicht ausgeglichen werden, weil die Elektrodenabstände festliegen.
Zur Sicherstellung einer vollständigen Benetzung der Niederschlagselektrodenwände mit einem gleichbleibenden, ablaufenden Flüssigkeitsfilm, hat man verschiedene Maßnahmen ergriffen. Einmal wurden - wie bereits erwähnt - die Niederschlagselektrodenwände in ihrer Höhe begrenzt. Zum anderen hat man versucht, das Ziel durch eine Erhöhung der eingedüsten Flüssigkeitsmenge zu erreichen. Schließlich hat man zusätzlich zu den oberhalb des Abscheidefeldes angeordneten Sprhhdüsen weitere Sprühdüsen unterhalb des Abscheidefeldes angeordnet. All diese Maßnahmen haben sich jedoch nicht durchsetzen können, weil sie zu aufwendig sind und zu wirtschaftlich nicht konkurrenzfähigen Naßelektrofiltern führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Naßelektrofiltern eine gleichmä3ige und vollkommene Benetzung der Niederschlagselektrodenwände mit einem ablaufenden Flüssigkeitsfilm auf wirtschaftliche Weise auch dann zu gewährleisten, wenn Filterwände mit einer sehr viel größeren Höhe vorgesehen werden müssen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß auf jeder Seite der Niederschlagselektrodenwände wenigstens eine horizontale Sammel- und Verteileinrichtung für den ablaufenden Flüssigkeitsfilm angeordnet ist.
Die Sammel- und Verteileinrichtung kann aus einer nach oben offenen, im Querschnitt halbkreisförmigen, horizontal an der Niederschlagselektrodenwand flüssigkeitsdicht befestigten Rinne bestehen. Es kann auch eine im Querschnitt J-förmige Rinne vorgesehen und an den Niederschlagselektrodenwänden derartig befestigt werden, daß sich ihre innere Überlauflante in geringem, gleichmäßigem Abstand von der Niederschlagselektrodenwand erstreckt. Nacheiner weiteren Ausbildung der Erfindung kann eine horizontal angeordnete Rinne mit ihrem innenliegenden Rand flüssigkeitsdicht an der Niederschlagselektrodenwand befestigt sein, die in ihrem unteren Bereich Längsschlitze aufweist. Schließlich ist es möglich, eine unten geschlossene Rinne an der Niederschlagsqektrodenwand flüssigkeitsdicht zu befestigen und außerhalb und unterhalb der Rinne parallel zu dieser eine Leiteinrichtung vorzusehen, deren innerer unterer Rand in gleichbleibendem geringen Abstand zur Niederschlagselektrodenwand verläuft.
In allen Fällen besteht der Erfindungsgedanke darin, den ablaufenden Flüssigkeitsfilm nach einer bestimmten Fließlänge in einer horizontal angeordneten Vorrichtung zu sammeln und von dort aus für den weiteren Fließweg wieder gleichmäßig auf die Niederschlagselektrodenwand zu verteilen. Auf diese Weise wird der sonst mit zunehmender Geschwindigkeit ablaufende Flüssigkeitsfilm angestaut und kann danach mit geringerer Anfangsgeschwindigkeit weiterfließen. Dadurch wird vermieden, daß der Flüssigkeitsfilm aufreißt und sich nach unten immer schmaler werdende einzelne Flüssigkeitsstreifen bilden. Es wird also eine gleichmäßige Benetzung der Niederschlagselektrodenwände und damit eine gleichmäßige Staubabfuhr mit gleichbleibend hoher Filterleistung gewährleitet.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Figur 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Naßelektrofilter nach dem Stand der Technik mit Niederschlagselektrodenwänden a, dazwischen in Reihen angeordneten Sprühelektroden c und darüber angeordneten Düsen b für das Einsprühen der Flüssigkeit.
Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Niederschlagselektrodenwand 1, an der beidseitig auf etwa 1/3 und 2/3 der Höhe je eine horizontale Sammel- und Verteileinrichtung in Form von Rinnen mit nach oben offenem Viertelkreisquerschnitt angeordnet sind. Derartige Rinnen können stirnseitig geschlossen sein, so daß ihr auBenliegender,freistehender Rand als Uberlaufkante für den angestauten Flüssigkeitsfilm dienen kann. Die Rinnen können auch mit ihrer innenliegenden Kante intermittierend an den NiederschlagsSektroden befestigt sein, so daß zwischen den Befestigungsstellen Schlitze gebildet werden, durch die der Flüssigkeitsfilm für den Jeweils darunterliegenden Bereich der Niederschlagselektrodenwand gleichmäßig verteilt wird.
Nach einer anderen Ausführungsform gemäß Figur 3 besteht die Sammel- und Verteileinrichtung aus im Querschnitt J-förmigen Rinnen 2a, die an der Niederschlagselektrodenwand 1 mittels Abstandhalter 3 derartig befestigt sind, daß ihr innerer, unterer Rand in gleichbleibend geringem Abstand zur Niederschlagselektrodenwand 1 verläuft. Der durch Pfeile angedeutete Flüssigkeitsfilm wird in den J-förmigen Rinnen gesammelt und im Maß des zwischen den Rinnen 2a und der Niederschlagselektrodenwand 1 eingestellten Abstandes für den darunterliegenden Bereich aus den Rinnen 2a abgegeben.
Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform des Erfindungsgedankens, wobei eine im wesentlichen U-förmige Rinne 4 flüssigkeitsdicht an der Niederschlagselektrodenwand 1 befestigt ist und außerdem außerhalb und unterhalb der Rinne 4 eine Leiteinrichtung vorgesehen ist, deren innerer, unterer Rand wie bei der Ausführungsform gemäß Figur 3 in gleichbleibendem, geringen Abstand zur Niederschlagselektrodenwand 1 verläuft.
Der in der Rinne 4 gesammelte Flüssigkeitsfilm tritt über die außenliegende Ablaufkante dieser Rinne aus und wird durch die Leiteinrichtung auf eine,über die Breite der iiederschlagselektrodenwand gleichbleibende, Dicke eingestellt.
Bei der Ausführungsform gemäß Figur 5 ist die im Querschnitt im wesentlichen U-förmige Rinne 7 flüssigkeitsdicht an der Niederschlagselektrodenwand 1 befestigt und besitzt in ihrem unteren Bereich Längsschlitze 6, durch die der angestaute Flüssigkeitsfilm aus der Rinne 7 austritt und sich gleichmäßig über den darunterliegenden Bereich der Niederschlagselektrodenwand 1 verteilt.
Weitere Ausführungsformen des Erfindungsgedankens sind möglich.
Maßgebend ist, daß der ablaufende Flüssigkeitsfilm gesammelt, dadurch abgebremst und angestaut wird, bevor er mit einer neuen, geringeren Anfangsgeschwindigkeit über eine Ablaufkante oder andere Verteileinrichtungen für den in ElieA-richtung folgenden Teil der Niederschlagselektrodenwand wieder abgegeben wird. Auf diese Weise ist es theoretisch möglich, Filterwände von beliebiger Höhe zu bauen, ohne daß die eingangs geschilderten Nachteile im Hinblick auf eine gleichmäßige Benetzung der Wände auftreten. Die erfindungsgenähen Sammel- und Verteileinrichtungen werden - wie in Figur 2 dargestellt - zweckmäßigerweise in gleichbleibenden Abständen angeordnet. Mit einer Sammel- und Verteileinrichtung können unter sonst gleichbleibenden Bedingungen doppelte Wandhöhen, mit zwei Sammel- und Verteileinrichtungen dreifache Wandhöhen realisiert werden. Geht man davon aus, daß ohne die erlindungsgemäße Sammel- und Verteileinrichtung die größtmögliche Wandhöhe bei 3 bis 4 m liegt, so lassen sich nunmehr Filterhöhen von 6 bis 8 bzw. 9 bis 12 m Höhe ohne weiteres realisieren. Auch größere Wandhöhen sind ausführbar, wenn weitere Sammel- und Verteileinrichtungen gemäß der Erfindung vorgesehen werden. Damit ist die mögliche Bauhöhe von Naßelektrofiltern nicht mehr vom Fließverhalten des auf den Niederschlagselektrodenwänden ablaufenden Flüssigkeitsfilms abhängig.
Leerseite

Claims

P xTSTTETSPRÜCE Naßelektrofilter,bestehend im wesentlichen aus einem Gehäuse, in dem eine Mehrzahl vertikaler Niederschlagselektrodenwände parallel zur Gasströmungsrichtung und zwischen diesen je eine Reihe drahtförmiger Spruhelektroden angeordnet ist und in dem sich oberhalb des Abscheidefeldes Sprüheinrichtungen zur Erzeugung eines ablaufenden Flüssigkeitsfilms auf den Niederschlagselektroden befinden, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Seite der Niederschlagselektrodenwände (1) wenigstens eine Sammel- und Verteileinrichtung (2,4,5,6,7) für den ablaufenden Flüssigkeitsfilm angeordnet ist.
2. Naßelektrofilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammel- und Verteileinrichtung aus einer nach oben offenen, im Querschnitt halbkreisförmigen, horizontal an der Niederschlagselektrodenwand (1) flüssigkeitsdicht befestigten Rinne (2) besteht.
3. Naßelektrofilter nach Anspruch 1, dadurch zekennzeichnet, daß eine im Querschnitt J-förmige Rinne (2a) vorgesehen und an der Niederschlagselektrodenwand (1) derartig befestigt ist, daß sich ihre innere Uberlaufkante in geringem, gleichmäßigem Abstand von der Niederschlagselektrodenwand (1) erstreckt.
4. Naßelektrofilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet.

daß eine horizontal angeordnete Rinne (7) mit ihrem innenliegenden Rand flüssigkeitsdicht- an der Niederschlagslektrodenwand (1) befestigt ist und in ihrem unteren Bereich Längsschlitze (6) aufweist.
5. Naßelektrofilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnot, daß eine unten geschlossene Rinne (4) an der Niederschlagselektrodenwand (1) flüssigkeitsdicht befestigt ist und daß außerhalb und unterhalb der Rinne (4) parallel zu dieser eine Leiteinrichtung (5) vorgesehen ist, deren innerer, unterer Rand in gleichbleibendem, geringen Abstand zur Niederschlagselektrodenwand (1) verläuft.