DE3238794A1

DE3238794A1 - DEVICE FOR CLEANING GASES

Info

Publication number: DE3238794A1
Application number: DE19823238794
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl.-Phys. Dr. 7031 Aidlingen Artmann; Ilan Brauer; Gerhard Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Brüggen; Dieter Dipl.-Phys. 7250 Leonberg Karr; Roland 7000 Stuttgart Schreiber
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1982-10-20
Filing date: 1982-10-20
Publication date: 1984-04-26
Also published as: WO1984001602A1; IT8323340A0; IT1171774B; EP0122265A1; DE3238794C2

Abstract

Gas scrubbing plant (30) for scrubbing gas from electrically conducting droplets or particles, particularly fossil fuel exhaust gas scrubbing plant. The plant comprises two high voltage electrodes (11, 12) of which the insulating section is protected from electrically conducting deposits (28) by a gas bleed (16). As flush gas (29), preferably compressed air is used. The flush chamber is effectively configured as a cascade (23, 24, 25) so as to enable a regular flushing of the insulating surface (17) with the gas free of conducting particles.

Description

Vorrichtung zum Reinigen von GasenDevice for purifying gases

Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruches, wie sie beispielsweise bekannt ist aus der Zeitschrift Chem.-Ing.-Techn. 48. Jahrg.PRIOR ART The invention is based on a device the genre of the main claim, as it is known, for example, from the magazine Chem.-Ing.-Techn. 48th year

1976, Nr. 1, Seite 33. Eine wesentliche Schwierigkeit bei derartigen Vorrichtungen besteht darin, beim Reinigen von Gasen von elektrisch leitfähigen Partikeln die elektrische Isolation zwischen den Hochspannungselektroden sicherzustellen. Wenn die elektrische Isolation nicht gewährleistet ist kommt es zu Kriechströmen und schließlich zu Kurzschlüssen zwischen den Elektroden, so daß ein kontinuierlicher Betrieb der Vorrichtung ausgeschlossen ist.1976, No. 1, page 33. A major difficulty with such Devices consists in cleaning gases from electrically conductive Particles to ensure electrical insulation between the high-voltage electrodes. If the electrical insulation is not guaranteed, leakage currents will occur and finally to short circuits between the electrodes, so that a continuous Operation of the device is excluded.

Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches hat demgegenüber den Vorteil, daß mit einfachen Mitteln ein Niederschlag leitfähiger Partikel im Isolationsbereich zwischen den Hochspannungselektroden vermieden wird. Als besonders zweckmäßig und wirtschaftlich hat sich die Spülung der zu isolierenden Bereiche mit Druckluft erwiesen, weil diese preiswert und mit dem benötigten Druck leicht zur Verfügung gestellt werden kann.Advantages of the invention The device according to the invention with the characterizing Features of the main claim has the advantage that with simple means a deposit of conductive particles in the insulation area between the high-voltage electrodes is avoided. Flushing has proven to be particularly useful and economical of the areas to be isolated with compressed air, because it is inexpensive and with the required pressure can easily be provided.

Durch die in den weiteren Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen~der im HauptanspruCh angegebenen Vorrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist dabei die Spülung der zu isolierenden Oberfläche nach Art einer Kaskade mit mehreren in Reihe geschalteten Spülräumen, wobei zweckmäßigerweise die Gasdurchlässe zwischen der zu spülenden isolierenden Oberfläche und den gegenüberliegenden Begrenzungen in Richtung der Gasströmung schrittweise zunehmen. Mit einer derartigen Anordnung kann man die Spülgasmenge auf etwa ein Drittel der sonst benötigten Menge reduzieren und man erreicht eine kontinuierliche und gleichmäßige Strömung am vorderen Ausgang der Kaskade, so daß eine sichere Isolation gewährleistet ist.The measures listed in the further subclaims are advantageous developments and improvements ~ those specified in the main claim Device possible. It is particularly advantageous to rinse the areas to be isolated Cascade-like surface with several wash rooms connected in series, expediently, the gas passages between the insulating to be flushed Surface and the opposite boundaries in the direction of the gas flow gradually gain weight. With such an arrangement, the amount of purge gas can be reduced to approximately one Reduce a third of the amount otherwise required and you will achieve a continuous one and even flow at the front outlet of the cascade, so that a safe isolation is guaranteed.

Zeichnung Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung mit radialer Spülgaszuführung an beiden Enden der Vorrichtung und Figur 2 in vergrößerter Darstellung die Ausgestaltung einer kaskadenförmigen Gasspülung der isolierenden Oberfläche Beschreibung der Ausführungsbeispiele In Figur 1 ist mit 10 ein Koagulator bezeichnet, welcher im wesentlichen aus einer positiven Elektrode 11 und einer negativen, mit Masse verbundenen Elektrode 12 besteht. Die positive Elektrode 11 sitzt auf einem Isolator 13, durch den eine Stromzuführung 14 zur Elektrode 11 hindurchgeführt ist. Als mechanische Abstandshalterung und Zentrierung zwischen der positiven Elektrode 11 und der Masseelektrode 12 dient auf beiden Seiten des Koagulators je ein im wesentlichen gleichgestaltetes Isolierstoffteil 15, welches jeweils einen Gaseinlaß 16 für ein Spülgas 29 besitzt.DRAWING Two exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing shown schematically and explained in more detail in the following description. It FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of the device with a radial flushing gas supply at both ends of the device and FIG. 2 in an enlarged view of the configuration a cascading gas purging of the insulating surface description of the exemplary embodiments In FIG. 1, 10 denotes a coagulator which essentially of a positive electrode 11 and a negative one with ground connected electrode 12 is made. The positive electrode 11 sits on an insulator 13, through which a power supply 14 to the electrode 11 is passed. As mechanical Spacer and centering between the positive electrode 11 and the ground electrode 12 is used on both sides of the coagulator a substantially identical one Insulating part 15, each of which has a gas inlet 16 for a flushing gas 29.

Selbstverständlich wäre auch eine einseitige Halterung und Arretierung der Elektroden 11 und 12 möglich mit nur einem Isolierstoffteil 15 bei entsprechend kleinen Abmessungen des Koagulators, wobei das Abgas den Koagulator 10 in axialer Richtung verlassen würde.It goes without saying that there would also be a one-sided mounting and locking mechanism of the electrodes 11 and 12 possible with only one insulating material part 15 with accordingly small dimensions of the coagulator, with the exhaust gas the coagulator 10 in axial Direction would leave.

Im gezeichneten Ausführungsbeispiel wird das zu reinigende Gas 30 über eine Zuführung 18 in den Koagulator 10 eingeleitet und verläßt diesen über eine Abführung 19.In the illustrated embodiment, the gas to be cleaned is 30 introduced into the coagulator 10 via a feed 18 and leaves it via a discharge 19.

Das Gas erreicht dann, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer möglichst kurzen Rohrleitung 20, einen mechanischen Abscheider 21, an dessen Ausgang das gereinigte Gas austritt.The gas then reaches, optionally with the interposition of a The shortest possible pipe 20, a mechanical separator 21, at its outlet the cleaned gas escapes.

Die in Figur 1 dargestellte Reinigungsvorrichtung ist zweistufig ausgebildet und besteht einerseits aus dem Koagulator 10, in dem kleine, fein verteilte Partikel zu größeren Agglomeraten koaguliert werden, welche in dem nachgeschalten mechanischen Abscheider aus dem zu reinigenden Gas entfernt werden. Der Koagulator besteht aus zwei zylindrischen Elektroden 11 und 12, zwischen denen-ein elektrisches Feld E anliegt. Die Feldstärke des elektrischen Feldes E ist so bemessen, daß keine Ionisationserscheinungen auftreten, so daß auch praktisch keine elektrische Leistung im Koagulator 10 verbraucht wird. Das Gas mit den zu entfernenden Partikeln strömt in axialer Richtung durch den Koagulator 10, wobei sich aufgrund des elektrischen Feldes durch Influenzladungen eine Polarisation der Partikel in Feldrichtung ergibt. Aufgrund dieser Ladungen koagulieren die fein verteilten Partikel- zu größeren Agglomeraten, welche den Koagulator 10 bei der Gasabführung 19 verlassen und aufgrund ihrer relativ großen Massen in einem einfach aufgebauten mechanischen Abscheider 21, beispielsweise einem Zyklon, leicht abgeschieden werden können.The cleaning device shown in Figure 1 is designed in two stages and consists on the one hand of the coagulator 10, in which small, finely divided particles are coagulated to form larger agglomerates, which in the downstream mechanical Separator must be removed from the gas to be cleaned. The coagulator consists of two cylindrical electrodes 11 and 12, between which an electric field E is present. The field strength of the electric field E is dimensioned so that no ionization phenomena occur, so that practically no electrical ones Power in the coagulator 10 is consumed. The gas with the particles to be removed flows in the axial direction through the coagulator 10, whereby due to the electrical Field results in a polarization of the particles in the direction of the field due to influence charges. Due to these charges, the finely divided particles coagulate to form larger agglomerates, which leave the coagulator 10 in the gas discharge 19 and due to their relative large masses in a simply constructed mechanical separator 21, for example a cyclone, can be easily separated.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Spülung der elektrisch isolierenden Oberfläche 17 des Isolators 13 mit einem Gas, welches frei ist von elektrisch leitfähigen Partikeln, die sich auf der Oberfläche 17 niederschlagen könnten. Der Koagulator arbeitet nach dem Prinzip der elektrischenInfluenzladungen, d.h. ~ er arbeitet umso besser, je größer die Beweglichkeit der elektrischen Ladungen in dem aus dem Abgas zu entfernenden-Partikeln ist,-Dies bedeutet, daß sich der Koagulator,-besonders:gut-eign~et zurBehandlung elektrisch leitfähiger Stoffe wie beispielsweise die rußhaltigen Abgase aus Verbrennungsprozessen fossiler Brennstoffe.The subject of the present invention is the flushing of the electrical insulating surface 17 of the insulator 13 with a gas which is free from electrically conductive particles which are deposited on the surface 17 could. The coagulator works on the principle of electrical influenza charges, i.e. ~ it works the better, the greater the mobility of the electrical charges in the particles to be removed from the exhaust gas, -this means that the Coagulator, -especially: well-suited for the treatment of electrically conductive substances such as for example the soot-containing exhaust gases from combustion processes of fossil fuels.

Die leitfähigen Partikel müssen jedoch von der isolierenden Oberfläche 17 ferngehalten werden, was durch die Spülung vorzugsweise mit Druckluft erreicht wird.However, the conductive particles must be away from the insulating surface 17 are kept away, which is preferably achieved by flushing with compressed air will.

Das Spülgas 29 tritt durch die Einlässe 16 in den Koagulator 10 ein und erzeugt an der Oberfläche 17 nach entsprechender Umlenkung eine axiale Strömung, welche der Strömung des zu reinigenden Gases entgegengerichtet ist und somit eine Ablagerung 28 von Partikeln aus dem zu reinigenden Gas -auf der elektrisch isolierenden Oberfläche verhindert. Auf diese Weise bleibt die elektrische Isolation zwischen den Hochspannungselektroden 10 und 11 auch nach längerem Betrieb der Anordnung gewährleistet ohne daß zwischenzeitliche Reinigungen oder dgl. erforderlich sind.The purge gas 29 enters the coagulator 10 through the inlets 16 and generates an axial flow on the surface 17 after appropriate deflection, which is opposite to the flow of the gas to be cleaned and thus a Deposition 28 of particles the gas to be cleaned -on the electrically insulating surface prevented. That way the electrical stays Isolation between the high-voltage electrodes 10 and 11 even after prolonged operation the arrangement ensures that no interim cleaning or the like is required are.

Die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung aus einem Koagulator 10 und einem mechanischen Abscheider 21 stellt lediglich ein Anwendungsbeispiel für die erfindungsgemäße Maßnahme zur elektrischen Isolation zwischen den Hochspannungselektroden elektrischer Gasreinigungsanlagen dar. Statt dessen könnte auch ein herkömmlicher Elektroabscheider in der vorgeschlagenen Weise weitergebildet werden, da bei jedem mit Hochspannung arbeitenden Elektroabscheider beim Reinigen von Gasen von elektrisch leitfähigen Partikeln die gleiche Problematik auftritt. Anstelle von Druckluft können auch andere Spülgase verwendet werden, beispielsweise Stickstoff oder Edelgas. Diese Spülgase haben den Vorteil, daß unerwünschte chemische Reaktionen im Koagulator unterbleiben.The device shown in Figure 1 consists of a coagulator 10 and a mechanical separator 21 is only an example of application for the Measure according to the invention for electrical insulation between the high-voltage electrodes electrical gas cleaning systems. Instead, a conventional Electrostatic precipitators are developed in the proposed manner, as with each Electrostatic precipitator working with high voltage when cleaning gases from electrical conductive particles the same problem occurs. Instead of compressed air you can other purge gases can also be used, for example nitrogen or noble gas. These Purge gases have the advantage that unwanted chemical reactions in the coagulator remain under.

Figur 2 zeigt ein spezielles Ausführungsbeispiel, bei dem die Spülung der elektrisch isolierenden Oberfläche 17 nach Art einer Kaskade mit mehreren in Reihe geschalteten Spülräumen 22, 23, 24 erfolgt. Die Gasdurchlässe 25, 26 und 27 weisen zwischen der zu spülenden isolierenden Oberfläche 17 und den gegenüberliegenden Begrenzungen am Isolierstoffteil 15 in Richtung der Spülgasströmung schrittweise größere Querschnitte auf, so daß eine Beruhigung der Spülgasströmung zu ihrem Austritt hin erfolgt. Auf diese Weise erhält man am äußeren Gas durchlaß 27 eine gleichmäßige Gasströmung, beim Ausführungsbeispiel eine gleichmäßige Druckluftströmung, welche der Strömungsrichtung der zu reinigenden Gase im wesentlichen entgegengerichtet ist. Die bei 28 angedeuteten Ablagerungen, welche beim Reinigen der Abgase fossiler Brennstoffe leitfähige Partikel sind oder zumindest enthalten, können nicht bis zum Isolierstoffteil 15 vorwandern, so daß stets ein ausreichender Isolationsabstand gewahrt wird.Figure 2 shows a special embodiment in which the flushing the electrically insulating surface 17 in the manner of a cascade with several in Series-connected wash chambers 22, 23, 24 takes place. The gas passages 25, 26 and 27 point between the insulating surface 17 to be rinsed and the opposite one Limitations on the insulating part 15 in the direction of the purge gas flow gradually larger cross-sections, so that a calming of the purge gas flow to its exit is done. In this way you get the outer gas passage 27 a uniform Gas flow, in the exemplary embodiment a uniform one Compressed air flow, which essentially opposes the direction of flow of the gases to be cleaned is. The deposits indicated at 28, which are fossil when cleaning the exhaust gases Fuels are conductive particles, or at least contain, can not up Pre-migrate to the insulating part 15, so that there is always a sufficient insulation distance is preserved.

Claims

Claims 1. Device for cleaning gases from electrically conductive Particles or droplets, especially for cleaning fossil fuel exhaust gases, preferably from diesel engines, using one of the gases to be cleaned flowed through electrical high voltage field, which isolated between each other Electrodes, characterized in that the electrically insulating surfaces (17) between the high-voltage electrodes (10, 11) 1) of opposite polarity, at least partially are surrounded by a gas (16) which is essentially free of electrically conductive Particles.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the flushing gas Compressed air is used.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the flushing gas the cleaned exhaust gas is used.

4 Apparatus according to claim 1, characterized in that the rinsing like a cascade with several wash rooms connected in series (22, 23, 24) he follows.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the gas passages (25, 26, 27) between the insulating surface to be rinsed (17) and the opposite one Limit in the direction of the gas flow gradually have larger cross-sections.

6. Apparatus according to claim 1> characterized in that at least two hollow cylindrical electrodes (11, 12) by at least one cylindrical insulator (13) are insulated from each other at at least one electrode end and that the Purge gases (29) are passed onto the insulator surface (17) in such a way that their direction of flow there the direction of flow of the gases (30) to be cleaned is essentially opposite is.