DE657376C

DE657376C - Verfahren zur elektrischen Reinigung von Gasen

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Publication number: DE657376C
Application number: DES106501D
Authority: DE
Original assignee: PATENTVERWERTUNG; Siemens Lurgi Cottrell Elektrofilter GmbH
Current assignee: PATENTVERWERTUNG; Siemens Lurgi Cottrell Elektrofilter GmbH
Priority date: 1932-10-04
Filing date: 1932-10-04
Publication date: 1938-03-03

Description

Verfahren zur elektrischen Reinigung von Gasen. :Plan hat bei der elektrischen Reinigung von Gasen den Vorschlag gemacht, die zu reinigenden Gase durch elektrische Hilfsfelder mit Koronaentladung vor ihrem Eintritt in den eigentlichen Abscheideraum oder in diesem Raum selbst zu ionisieren, um dadurch die Niederschlagung der Schwebeteilchen in einem Gleichspannungsfeld zu erleichtern bzw. überhaupt erst zu ermöglichen. Es hat sich nun bei diesem Verfahren vielfach der übelstand bemerkbar gemacht, daß infolge der kurzen Lebensdauer der Gasionen die Aufladung der Schwebeteilchen schon verschwunden oder stark abgeschwächt ist, bevor die Teilchen in das elektrische Niederschlagsfeld gelangen. Man hat zur Beseitigung dieses Übelstandes den Vorschlag gemacht, :eine Sprühelektrode zu verwenden, die aus mehreren. voneinander elektrisch isolierten Teilen besteht, die in abwechselnder Reihenfolge an die beiden Pole einer Wechselstromhochspannungsquelle angeschlossen sind, und eine solche Sprühelektrode und die dazugehörigen Niederschlagselektroden an die Polecines Hochspannungsgleichstromerzeugers anzuschließen. Es wird auf diese Weise also das Wechselspannungsfeld dem konstanten bzw. mit derselben Frequenz pulsierenden Gleichspannungsfeld überlagert. In der Fig. i ist ,ein zur Ausbildung dieses bekannten Verfahrens geeignetes Elektrofilter dargestellt. i und 2 sind die Niederschlagselektroden einer Elektrofilterkammer, zwischen denen eine Sprühelektrode angeordnet ist, die aus einer Anzahl von Drähten 3 besteht, welche in einem Tragrahmen harfenartig und isoliert voneinander aufgehängt sind. Die einzelnen Drähte sind abwechselnd an die beiden Leitungen q. und 5 angeschlossen, die von der Wechselspannungsquelle 6 gespeist werden. Die Wechselspannüngsquelle wird zweckmäßig in Form eines Transformators isoliert aufgestellt. Die eine Klemme dieser Wechselspannungsquelle 6 ist mit dem einen Pol des Hochspamiungsgleichstromerzeugers 7 verbunden, dessen anderer Pol durch die Leitung 8 an die geerdeten Niederschlagselektroden i und 2 angeschlossen ist.
Die Fig.2 gibt nun ein schematische..-Schaubild des Spannung-- und Stromverlaufes unter der Voraussetzung, daß die Gleichstromquelle 7 eine völlig konstante Spannungskurve E'#> liefert,. während die Spannungskurve E'1 der Wechselstromquelle 6 etwa sinusförmig sein möge. Die Drähte 3 der Sprühelektrode sollen dabei so dicht nebeneinander angeordnet sein, daß sie unter dem Eintluß der Gleichstromhochspannung E'.. allein nicht sprühen würden. Erst wenn auch die Wechselspannungsquelle 6 an die Drähte 3 ,angeschlossen wird, tritt zwischen den beiden durch die Zuleitungen ¢ und 5 gebildeten Gruppen von Drähten eine starke Ionisierung auf, und unter dem Einfluß des Gleichspannungsfeldes fließt auch sein Ion ,engleichstrom J,. durch den Gasraum des Filters zu den Niederschlagselektroden i -und z. Es fließt also, obgleich die Stromquelle 7 konstante Gleichspannung liefert, ein Gleichstrom J2, der im Takte der Wechselspannung El pulsiert. Die beiden Maxima in den Halbphasen sind v@@rschieden, weil die b°i der Überlagerung der Spannungen El und E@ resultierende Feldstärke verschieden ist, je nachdem die Wechselspannung- zu der Gleichspannung hinzukommt oder diese vermind°rt. Bei manchen Staubsorten, z. B. auch isolierenden Stauben, bei denen eine zu starke Aufladung von Nachteil sein kann, hat man vorgeschlagen, an Stelle einer konstanten Gleichspannung eine pulsierende Gleichspannung zu verwenden, deren Pulsation synchron mit der Wechselspannung verläuft. Wie die Fig.3 zeigt, liegen in diesem Falle die Maxima: der pulsierenden Gleichspannung E2 synchron mit den Scheitehverten der Wechselspannung El, und es wird infolgedessen der effektive Wert des Gleichstromes geringer, wähnend der Scheitelwert des Gleichspannungsfeldes mindestens seine ursprüngliche Höhe behält. Im folgenden wird nun gezeigt, wie dieses mit unterteilter Sprühelektrode vorgenommene bekannte Verfahren zur elektrischen Reinigung von Gasen noch erheblich verbessert werden kann.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß zwischen der pulsierenden Gleichspannung und der zur Hilfsionisierung dienenden Wechselspannung eine Phasenverschiebung zwischen der an den Sprüh- und Niederschlagselektroden liegenden pulsierenden Gleichspannung und der die unterteilte Sprühelektrode zwecks Hilfsionisierung speisenden Wechselspannung unterhalten wird. So kann eine besonders gute Wirkung dann erzielt werden, wenn das Verfahren so eingerichtet wird, daß die Scheitelwerte der pulsierenden Gleichspannung zeitlich mit den Nullpunkten der Wechselspannung zusammenfallen. Hierdurch wird insbesondere der Vorteil erreicht, daß man eine Gleichspannung mit erheblich höherem Scheitelwert anwenden kann, weil das Maximum der Gleichspannungsimpulse immer in dem Augenblick vorhanden ist, wo die zwischen den Teilen der Sprühelektrode vorhandene Wechselspannung durch den Nullpunkt geht, so daß infolgedessen ein Überschlag zwischen den Sprüh- und Niederschlagselektroden nicht zu befürchten ist.
Fig.4 ist ein Schaubild der Wirkungsweise des angegebenen neuen Verfahrens; Wie man daraus ersieht, kann eine pulsierende Gleichspannung mit erheblich höherem Scheitelwert angewendet werden, weil das Maximum der Gleichspannungsimpulse in dem Augenblick vorhanden ist, wo die zwischen den Teilen der Sprühelektrode vorhandene Wechselspannung durch den Nullpunkt geht, so daß die Sprühelektrode in . diesem Augenblicke gerade nicht sprüht. Es ist dann also trotz der höheren statischen Gleichspannung .ein Überschlag zwischen den Sprüh- und Niederschlagselektroden nicht zu befürchten. Mit ansteigender Wechselspannung setzt somit ein entsprechender Gleichstrom J., ein. Bei Versuchen hat sich dabei gezeigt, daß in diesem Falle der zwischen den Elektroden fließende Gleichstrom J2 erheblich höher wird als im Falle der Fig. 3. Bei der Ausführung des Verfahrens, -wie es Fig. 4 zeigt, erhält man also in gewissen Fällen besonders vorteilhafte Abscheidebedingungen, da hierbei Zeiten mit hohen Gleichströmen, die eine gute Aufladung der Schwebeteilchen bedeuten, mit Zeiten besonders hoher Feldstärken, die eine große Wanderungsgeschwindigkeit der Teilchen erzeugen, in rascher Folge abwechseln.
In anderen Fällen kann man bei dem neuen Verfahren die Phasenlage zwischen der pulsierenden Gleichspannung und der Wechselspannung mit besonderem Vorteil auf jeden beliebigen Zwischenwert zwischen den beiden als Beispiel gebrachten . Fällen der Fig.3 und 4. einstellen. So ist es möglich, die Auflade- und Abscheidebedingungen jeweils den physikalischen Verhältnissen der abzuscheidenden Schwebeteilchen anzupassen, so daß die beste Reinigungswirkung erzielt wird.
In manchen Fällen kann @es auch vorteilhaft sein, die Elektroden des Filters mit einer in den beiden Halbphasen unsymmetrischen pulsierenden Gleichspannung zu speisen, so daß der durch den Filterraum fließende Gleichstrom ungefähr gleich hohe Scheitelwerte erhält. Gegebenenfalls können zu diesem Zweck die Elektroden des Filters mit pulsierendem Gleichstrom gespeist werden, der in an sich bekannter Weise von einem Gleichrichter durch Ausnutzung nur einer Halbwelle des Wechselstromes erzeugt ist. Schließlich kann man in manchen Fällen auch eine gute Niederschlagswirkung durch eine solche Ausbildung des Verfahrens erzielen, bei dem die Frequenz der zur Hilfsionisierung dienenden Wechselspannung synchron und ein ganzes Vielfaches der Frequenz der Gleichspannungspulsationen ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur elektrischen Reinigung von Gasen durch ein Elektrofilter mit unterteilter Sprühelektrode, deren Teile an eine zur Hilfsionisierung dienende,, der zur Speisung der Elektroden vorgesehenen pulsierenden Gleichspannung überlagerte Wechselspannung angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der pulsierenden Gleichspannung und der zur Hilfsionisierung dienenden Wechselspannung eine Phasenverschiebung unterhalten wird. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheitelwerte der pulsierenden Gleichspannung zeitlich mit den Nullpunkten der Wechselspannung zusammenfallen. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden des Filters mit :einer inbeiden Halbphasen derart unsymmetrischen pulsierenden Gleichspannung gespeist werden, daß die Scheitelwerte des durch den Filterraum -fließenden Gleichstromes alle annähernd gleich groß sind. q.. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der zur Hilfsionisierung dienenden Wechselspannung ein ganzes Vielfaches der Frequenz der Gleichspannungspulsation ist.