CH84034A - Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Feuergasen - Google Patents

Description

  Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Feuergasen.    Es ist bereits bekannt, zwecks Reinigung  von     Gasen    dieselben     durch    eine Filterschicht  hindurch treten zu lassen. Um insbesondere  die Abgase von Hochöfen zu reinigen, hat  man schon Metalldrehspäne als Füllstoff auf  weisende Metallfilter in den Weg der Hoch  ofengase eingeschaltet. In allen diesen Fällen       fallt    den Filtern aber lediglich die Aufgabe  zu, die in den     Gasen    enthaltenen festen,  organischen und anorganischen Bestandteile  auf mechanischem Wege aufzufangen.

   Da  neben ist auch schon ein Reiniger zur Aus  scheidung der Flugasche, des Staubes und  der schwefligen Verbindungen ans Generator  gas und Wassergas bekannt, welcher neben  dem mechanischen zurückhalten von Staub  und Flugasche infolge der Erhitzung von  Eisenspänen auf chemischem Wege die in  jenen Gasen enthaltenen Schwefelverbindungen  binden kann.  



  Allen den bis jetzt     bekannten    Verfahren  und Vorrichtungen zum Reinigen von Gasen  haftet aber allgemein der Nachteil an, dass der  Filter durch die von demselben auf mechani  schem Wege zurückgehaltenen Stoffe bald  verstopft wird, und im übrigen nicht dazu    geeignet ist, Feuergase in relativvollkommener  Weise von allen unerwünschten Beimischungen  zu reinigen, d. h. so zu reinigen, dass diese  Gase nach dem Verlassen des Filters weder       Flugasche,    noch Russ und Ranch, noch schäd  liche G äse (schweflige Gase) in nennenswertem  Masse enthalten.

   Wenn daher     finit    Sekundär  luft gemischte Feuergase, zum Beispiel zum  Trocknen von bestimmten     Warengattungen,     wie Esswaren, verwendet werden, so leidet  die     Güte    solcher Ware erheblich,     wenn    sie  mit den nur     ungenügend    gereinigten Feuer  gasen in Berührung kommen.  



       Demgegenüber        betrifft    die vorliegende Er  findung ein Verfahren und eine Vorrichtung.,       welche    nicht nur ermöglichen, die     Feuergase     nahezu vollkommen von schädlichen Misch  gasen zu reinigen, sondern zudem eine rest  lose Verzehrung von Russ, Rauch und andern  in den Feuergasen enthaltenen     brennbaren     Teilchen zu erreichen gestatten. Es wird dies       erfindungsgemäss    dadurch erreicht. dass die  Feuergase veranlasst werden, durch eine auf  hohe Temperatur gebrachte Filterschicht hin  durchzutreten, welche aus feuerfestem, nicht       siiiterndeni    Material mit     katalytischen    Eigen-      schalten besteht.

   Die durch diese Filterschicht       hindurchgegangenen    Feuergase enthalten dann  nachgewiesenermassen w ewiger schädlliche Gase  als diejenigen, welche gemäss den bis jetzt be  kannt gewordenen Verfahren gereinigt werden.  



  Bei diesem     Verfahren    wird     zweckmässig     für eine solche Zuführung von Sekundärluft  zu den     Feuergasen    gesorgt, dass die Filter  schicht auf der     Seite,    wo die     Feuergase    die  selbe verlassen, durch die an dieser     Seite     vorbeistreichende Sekundärluft gekühlt wird.  



  Die Vorrichtung zumn Ausführen des neuen  Verfahrens weist eine Filterkammer auf,  in welcher eine Filterschicht aus feuerbestän  digem, nicht sinternden Material fmnit kataly  tischen Eigenschaften vorgesehen ist. Dabei  kann die Filterkammer zweckmässig in den  obern Teil eines den Feuerungsraum     un-          scliliessenden    Gehäuses eingebaut sein, derart,  dass die Feuergase aus demn Feuerungsraume  nach dem oberhalb der Filterschicht in der  Filterkammer vorgesehenen Raunme gehen, von  wo sie durch die Filterschicht hindurchtreten.  



  Anhand beiliegender Zeichnung wird das  neue Verfahren beispielsweise erläutert. Die  Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausfüh  rungsform der neuen Vorrichtung, und zwar ist:  Fig. 1 ein senkrechter Längsschnitt durch  diese Ausführungsform,  Fig. 2 ein ebensolcher Querschnitt nach  der Linie II-II der Fig. 1.  



  1 bezeichnet ein Gehäuse, das einen Ofen  umgibt. Der Ofen weist eine Feuerbüchse 2,  einen Rost 3, und einen Aschenfall 4 auf.  5 ist die Feuertüre und 6 eine Klappe, welche  den Zutritt von Oberluft in die Feuerbüchse  zu regeln gestattet.  



  In cden obern Teil des Gehäuses 1 ist eine  Filterkammer 7 eingebaut, welche mit dem  Feuerungsraume der Feuerbüchse 2 durch einen  Kanal 8 in Verbindung steht, gegenüber  welchem eine Wandung 9 vorgesehen ist.  Zwischen der Wandung 9 und denn Kanal 8  ist eine Wandung mit Öffnungen 10 vor  gesehen. Die Filterkammer ist nach unten  durch eine wagrechte Unterlage 11 aus durch  lässigem Material, beispielsweise aus gelochtem  Blech, Drahtgeflecht und dergleichen, ab-    geaclhlossen. Auf dieser Unterlage ist eine  gasdurchlässige Schicht 12 aus feuerbestän  digem, nicht sinterurlem Material mit kataly  tischen Eigenschaften, zun Beispiel Sand oder  Asbest oder beiden zugleich, gleiclmässig auf  geschichtet.

   Auf die Unterlage 11 kann auch  beispielsweise zuerst eine Lage von     Schamotte-          steinchen,    hergestellt durch Zerschlagen     grösse-          rerSchamottesteine    iu Körnung von 10-15 mm  Durchmesser, aufgelegt sein; auf diese Lage  kommen Schamottesteinchen feinerer Körnung,  vorzugsweise von 4-8 mm Durchmesser,  zwecks besseren Ausfülleus der untersten  Filterlage. Auf diese Lage von     Scliamotte-          steinchen    von 4-8 mn Durchmesser kann  auch noch eine Lage von Schamottesand ge  bracht werden.

   Bessere Ergebnisse werden  jedoch erzielt, wenn auf die oberste     Schanotte-          lage    in 1 cm Schiittlhölhe Asbestfasern oder  Asbestwolle aufgetragen werden. Durch     das     Zerschlagen der     Schamotte    entstehen Stein  ehen mit rauben Flächen.

   an welchen die       Asbestfasern        liafteii    und     welche    eine gute  Verbindung der F     ilterschieht    12     ermi>gliclien,     so dass die     feuerbeständige,    nicht     sinternde     Filterschicht 12     unter    dem     Einflusse    der durch  strömenden Feuergase nicht gelockert oder  verschoben wird und     unerwünschte        Öffnungen     in derselben, welche einen unmittelbaren Durch  gang der     Gase    ermöglichen würden,

   sich nicht  bilden     können.    Die sonst nach allen Seiten  abgeschlossene Filterkammer 7 steht durch  die Filterschicht 12 mit einem Raume 13 in       Verbindung;    an den ein Ventilator 14 ange  schlossen ist. Der Raum 13 steht mit der  Aussenluft     durch        Öffnungen    15 und Kanal 16  in Verbindung: durch diese Durchläse bann  Sekundärluft. in den Ofen gelangen und dort       finit    den Feuergasen sich mischen.  



  Die     Wirkungsweise    der     beschriebenen     Vorrichtung     zuin    Reinigen von     Feuergasen     ist die folgende  Die     iiu    Ofen erzeugten heissen Feuergase  treten, durch den Ventilator 14 angesaugt,  durch den Kanal 8     und    die     Öffnungen    10 in  die     Filterkammer    7 und sind hier gezwungen,  vom obern Teil dieser Kammer durch die  Filterschicht 12 hindurchzugehen, wobei letz-      tere Flugasche, Russ und unverbrannte Brenn  stoffteilchen auffängt. Die gereinigten Feuer  gase treten dann in den     Raum    13 und von  hier in den Ventilator 14 ein.

   Unterhalb des  Filters vermischen sich die Feuergase mit  der Sekundärluft, die durch den Kanal 16  zuströmt. Der wagrecht ausgebreitete Filter  nit bloss aufgeschütteter Filtermasse bewirkt  auf mechanischem Wege eine gute dauernde  Filtrierung der Feuergase, was noch dadurch  befördert wird, dass die Unterlage 11 von dor  unterhalb derselben vorbeiströmenden Sekun  därluft gekühlt wird, so dass ein Durchhängen  der Unterlage 11 und infolgedessen eine Risse  und Öffnungen in der Filtermasse verur  sachende Lagenveränderung dieser Masse ver  mieden wird. Die Bildung von Löchern in der  Filterschicht 12 wird um so mehr verhindert,  als die von oben nach unten durch dieselbe bin  durchtretenden Feuergase von oben auf die  Filterschicht drücken und sie infolgedessen zu  sammenhalten.  



  Es hat sich die überraschende Tatsache  ergeben, dass in der Filterschicht 12, durch  welche die Feuergase     hindurchgehen,    keine  Spur voll mechanisch zurückgehaltenen Kohlen  teilchen, Russ und     organischer        Flugasche    zu  finden ist. Die auf dem Filter sieh ansammelnde  Masse, welche sich aus den aus den Feuer  gasen     ausgeschiedenen    Stoffen zusammensetzt,  weist     keine    schwarze Farbe auf, wie es der  Fall sein würde, wenn sie kohlenhaltige Teile  enthielte, sondern besitzt ei ne schokoladenartige  Farbe.

   Das lässt darauf schliessen, dass alle  kohlenhaltigen Teile, welche sich in der Filter  schiebt aus den     Feuergasen    ausscheiden, in  demselben vollstzändig verzehrt, bezw. verbrannt  werden. Hinter dem Filter vorgenommene  Untersuchungen der Feuergase haben nicht nur       einen        geringen        Prozentsatz    an Kohlenoxyd  (CO) ergeben (was erwartet werden konnte),  sondern auch einen überrascbend kleinen  Prozentsatz schwefliger Säure (SO2). In der  beschriebenen Vorrichtung findet daher einer  seits eine bessere Ausnützung des Brennstoffes  durch Verzehrung der in der Flugasche noch  enthaltenen kohlenstaubhaltigen Teilchen und  anderseits eine Entschwefelung dieser Gase    statt.

   Diese Erscheinungen beweisen, dass die  stark erhitzte Filterschicht nicht nur als  mechanisches Mittel dient, tun die Flugasche  und den Russ aufzufangen und dieselben aus  den Feuergasen auszuscheiden,     sondern    auch  gewisse chemische Reaktionen hervorruft, die  sich nur erklären lassen durch eine Kontakt  wirkung, bezw. katalytische Eigenschaft der  Filtermasse, welche Wirkung bei der Erhit  zung auf diese hohe Temperatur, auf welche  die Filtermasse durch die hindurchtretenden  heissen Feuergase gebracht wird, besonders  wirksam ist. Diese Erhitzung der F iltermasse  wird dabei bis zu einem gewissen Grade durch  das vor der Filterschicht stattfindende An  stauen der Feuergase unterstützt.

   Die erwähn  ten Erscheinungen lassen sich dadurch erklären,  dass die Filtermasse, neben einer stärkeren  Oxydationswirkung durch den bei der hohen  Temperatur     bedeutendaktiverenLuftsauerstoff,     zugleich eine teilweise Trennung (Dissoziation)  des überhitzten Wasserdampfes nach der     C;lel-          chung        H2    0     =H2+0    verursacht. Dieser     Sauer-          stoff    bewirkt wichtige chemische Reaktionen.

    So verbrennt aller     Kohlenstoff,    d. h. der Russ  und die organische Flugasche, zu Kohlenoxyd,  und dieses wird dann durch weitere Oxydation  in Kohlensäure verwandelt. Überdies     wirkt    der  freie aktive     Sauerstoff    so auf Gase und Filter  schicht ein, dass Karbonate und Sulfate gebildet  werden, letztere unter Bindung der in den Feuer  gasen enthaltenen schwefligen     Säure    an das  Material der Filtermasse, vielleicht     mich    der  Flugasche.  



  Der Umstand, dass bei der beschriebenen  Vorrichtung die Feuergase erst nach dem       Hindurchtreten    durch die Filterschicht reit  der Sekundärluft in Berührung kommen,  bietet den Vorteil, dass die     Filterfläche    kleiner       gernaebt    werden kann, als es der Fall wäre,  wenn das ganze Gemisch von Feuergasen und  Sekundärluft durch den Filter     hindurchgehen     müsste.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zum Reinigen von Feuergasen, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuer gase nach dem Verlassen der Feuerung veranlasst werden, durch mindestens eine auf hohe Temperatur gebrachte Filter schicht aus feuerbeständigem, nicht sintern- dem Material mit katalytischen Eigen schaften hindurchzutreten, wodurch ausser dem an und für sich bekannten mechanischen Zurückhalten der Flugasche und des Russes und der chemischen Bindung des Schwefels, noch eine Russverbrennung und Rauch verzehrung, also eine Verbrennung aller in demn Gasen enthaltenen brennbaren Teil chen, bewirkt wird. 11.

   Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach Patentanspruch 1. gekennzeichnet durch eine Filterkammer, in welcher eine Filterschicht aus feuerbeständigem, nicht sinterndem Material mit katalytischen Eigenschaften vorgesehen ist. UNTERANSPRÜCHE: i. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für eine solche Zu führung von Sekundärluft zu den Feuer gasen gesorgt wird, dass die Filterschicht auf der Seite, wo die Feuergase dieselbe verlassen, durch die an dieser Seite vor- beistreichende Sekundärluft gekühlt wird. 2.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Filter kammer in den obern Teil eines den Feuerungsraum umschliessenden Gehäuses eingebaut ist und dafür gesorgt ist, dass die Feuergase aus dem Feuerungsraume nach denn oberhalb der Filterschicht in der Filterkammer vorgesehenen Raume gehen, am dann durch die Filterscbicbt hindurch zutreten, wobei infolge Anstauens dieser Feuergase vor der Filterschicht die Er hitzung der letzteren begünstigt wird. 3.

   Vorrichtung nach Patentanspruch 11, da durch gekennzeichnet, dass die Filterschicht aas Asbest besteht. 4. Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, da durch gekennzeichnet, dass die Filterschicht aus Sand besteht. 5. Vorrichtung nach Patentanspruch 11, da durch gekennzeichnet, dass die Filterschicht aus Sand und Asbest besteht.