DD213840A1 - Staubabscheider mit textilem filtermedium mit elektrostatischer staubagglomeration - Google Patents

Abstract

Beschrieben wird ein Staubabscheider mit textilem Filtermedium mit elektrostatischer Staubagglomeration, mit dem trockene nichtexplosible Gas-Staub-Gemische, insbesondere mit hohem Feinstkorngehalt, in den verschiedensten Zweigen der Volkswirtschaft mit hoher Wirtschaftlichkeit entstaubt werden koennen. Das in den Abscheider (vergl.Fig. 1) eintretende Gas-Staub-Gemisch wird auf parallelgeschaltete Agglomeratorkanaele vorzugsweise kreisfoermigen Querschnittes mit zentraler Ionisationselektrode aufgeteilt, in denen die Staubteilchen elektrostatisch an die Kanalwaende niedergeschlagen und durch die Wirkung der Wandscherspannung in agglomerierter Form abgerissen werden. Nach der Agglomerationsanordnung durchlaeuft das Gas-Staub-Gemisch einen mit elektrisch isolierendem Material ausgekleideten Umlenkzug, nach dessen Abschluss ein Teil der Agglomerate ausfaellt. Das in seiner Staubbeladung entlastete Gas-Staub-Gemisch wird in bekannter Weise durch ein textiles Filtermedium filtriert, wobei der agglomerierte Staub einen Filterkuchen hoher innerer und aeusserer Porositaet geringen Durchstroemungswiderstandes aufbaut.

Description

Titel der Erfindung

Staubabscheider mit textilem Filtermedium mit elektrostatischer Staubagglomeration

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Staubabscheidung mit textlien Piltermedien, wobei der staubbeladene Gasstrom, eine von einem oder mehreren Eochspannungserzeugem gespeiste Agglom er a tor anordnung durchläuft und vor dem Auftreffen auf das textile Filtermedium eine .Richtungsänderung erfährt. Mit der erfindungsgemäß beschriebenen Anordnung und ihren möglichen Variationen können trockene nichtexplosible Gas-Staub-Gemische, insbesondere mit hohem Feinstkorngehalt, mit hoher Wirtschaftlichkeit durch textile Piltennedien filtriert werden, Bestehende Entstaubungsanlagen mit textlien Piltermedien können vergleichsweise einfach zu einem der beschriebenen Anordnung ähnlichen verfahrensgleichen System umgerüstet werden.

Charakteristik der bekannten technischen lösungen.

Geräte und Verfahren zur Agglomeration von ITe inst stäuben vor Staubabscheidern mit textlien FiItennedien sind bereits bekannt.

Kit dem Siel der erleichterten Abreinigung wird in der OS-OS 2 113 062 (B 01 D 46/06) ein.Verfahren beschrieben, wo ein Teil des im Staubsammelraum des Filters absinkenden oder abgesunkenen Staubes dem Staubgas oder Abgas pneumatisch wieder zugeführt wird. Der Nachteil dieses Ver-

f ahrens "besteht In der dar aas resultierenden Erhöhung der Staubkonzentration und der zu entstaubenden Yolamina.

In der DDR-PS HO 711 (DDR-WPB 03 G/201786) sind ein Verfahren und eine Anordnung zur künstlichen Agglomeration von Feinststäubeη beschrieben, wobei vor dem Staubabscheider, vorzugsweise Zyklon- oder Gewebe absehe ider, im Rohgaskanal ein Ionisator angeordnet ist, der den im Gasstrom befindlichen Staubteilchen eine elektrische Ladung; ' erteilt. Dieser Ionisator besteht aus speziellen plattenförmigen Easseelektrodeη und mit Sprühspitzen versehenen Sprühdrähten. Durch eine angelegte Hochspannungsquelle wird eine Koronaentladung in bekannter Weise hervorgerufen, wodurch der Staub elektrostatisch aufgeladen wird. Weiterhin wird angeführt, daß die Geschwindigkeit des staubbeladenen Gases im Ionisator so· hoch ist, daß keine Staubablagerungen im Ionisator eintreten. Die Uaenteile dieser Anordnung bestehen zum einen, in dem hohen Masse- und Fertigungsaufwand für das Sj^stem aus speziellen Blasse- und Sprühelektroden, zum anderen in deren Empfindlichkeit gegenüber erosiven Verschleiß bei den geforderten hohen Gasgeschwindigkeit en (mindestens 15 m/s).

Der· Erfindung am nächsten liegt die in einem Prospekt der Myson Brocks Ltd., Croydon (UK), beschriebenen Anordnung der Serienschaltung; eines elektrostatischen Filters und eines Taschenabscheiders. Die auf Hiederschlagselektroden des als PlatteneIektrοabseheider ausgeführten elektrostatischen Filters abgeschiedenen Staubteilchen werden von der Strömung; wieder abgerissen und auf den Gewebefiltertaschen abgeschieden. Der Nachteil dieser Anordnung besteht in dem großen Platzbedarf des elektrostatischen Pilters und darin, daß die gesamte mit dem Gas-Staub-Gemisch transportierte Staubmasse auf den Gewebetaschen abgeschieden v/erden muß.

Das in der DE-OS 27 17 834 (B Oi D 46/04) beschriebene Verfahren und Einrichtung zum Abscheiden von Partikeln aus einem Gasstrom ähnelt dem erfindungsgemäßen Verfahren durch die gewählte Anordnung, weicht jedoch in den

WirkungsPrinzipien wesentlich, ab. Das verschmutzte Gas wird durch eine elektrisch aufgeladene Zone, wie "beispielsweise einen elektrostatischen Abscheider, und unmittelbar anschließend durch ein flexibles porenhaltiges Material, wie ein Gewebe in Form eines Beutels, welcher elektrisch, isoliert ist gegenüber der elektrostatischen Auflade zone, geführt. Angesammelte leuchen auf der Oberfläche der Aufladezone und dem Pilter werden beseitigt durch Einführen einer definierten Menge eines Gasstromes unter hohem Druck zu vorbe stimmten Zeiten an einer Stelle, an welcher ein Fluß durch die Einrichtung in einer umgekehrten Richtung erzeugt werden kann. Die elektrostatisch aufgeladene Zone dient der Aufladung, der Teilchen und deren partieller Abscheidung, nicht deren Agglomeration. Die durch die regelmäßig intensive pneumatische Abreinigung nur geringen Staubansätze auf den liederschlagsflachen und die hohe spezifische Stromstärke (im Ausführungsbeispiel 19,4 mA/m ) ermöglichen keinen spürbaren Einfluß des Abrisses von Agglomeration auf die Filtration.

Ziel der Erfindung

Z'ie^:l der- Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu, beseitigen, und die Wirtschaftlichkeit filternder Abscheider mit textileη Piltermedien, welche wesentlich bestimmt wird vom Verhältnis von Filterflächenbelastung und Filterstandzeit zu Betriebsenergiekosten und Reingaskonzentration, zu erhöhen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der- Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Agglomeration von Stäuben, insbesondere mit hohem Feinstkornanteil, in einem Gas-Staub-Gemisch zu schaffen, um die Wirtschaftlichkeit von Staubabscheidern in.it textlien Filtermedien durch eine ans der Ye r ringe rung,- der benötigten Filterfläche resultierende Senkung der Investkosten und durch eine aus der Terringerung mittleren Apparatedruckverlustes resultierende Senkung der Betriebs-

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kosten zu erhöhen, ohne den Raumbedarf des Gesamtapparates zu -vergrößern oder die Staubbeladung des Gas-Staub-Gemisches zu erhöhen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gas-Staub-Gemisch nach dein Eintritt in das Staubabscheidesystem durch eine oder mehrere in Reihe geschaltete Agglomeratoranordnungen geführt wird, die jeweils aus einem oder mehreren parallelgeschalteten Gaskanälen Torzugsweise kreisförmigen Querschnittes mit einer zentralen Ionisationselektrode, an die in bekannter Weise eine Hochspannungsquelle z.ur Aufrechterhaltung einer Koronaentladung, angeschlossen ist, besteht. Das textile Piltermedium ist durch eine oder mehrere Einrichtungen zur Umlenkung des Gas-Staub-Gemisches aus seiner Bewegungsrichtung in der Agglomeratoranordnung derart getrennt, daß ausfallende Staubbestandteile ohne oder mit mechanischen oder pneumatischen Kitteln in die Austragsorgane oder Bunker geführt werden können, ohne mit dem Filtermedium in direkten oder indirekten Kontakt getreten zu sein.

Die im.. G^as-Staub-Gemisch mitgeführten Staubteilchen werden im Feld der Koronaentladung unipolar aufgeladen und bewegen sich auf Grund der elektrostatischen Anziehungskraft zu den mit dem Hasse pol verbundenen elektrisch leitenden Wandflächen, wo sie auf Grund verschiedener Haftkräfte festgehalten werden. Fach der. Ausbildung einer erforderlichen Grundbedeckung wächst, die von der Gasströmung auf die niedergeschlagene Staubschicht aufgeprägte Scherspannung· mit zunehmender Terringerung des Agglomeratorquerschnitts. Diese Scherspannung führt zum Abriß von Teilen des niedergeschlagenen Staubes in agglomerierter Form. Beschleunigungseffekte führen in Umlenkungen zu einer Fortsetzung: des Agglomerationsprozesses, indem die gröberen Teilchen, der Richtungsänderung; langsamer als feine Teilchen folgen und der daraus resultierende Schnitt der Tr.ajektorien der Bewegung; beider Teilchenklassen zur Anlagerung weiteren Fe ins ts taubes an Gr ob.be stand teile oder Agglomerate führt. Die Richtungsänderung wird zweckmäßig

so geführt, daß ein Teil der agglomerierten leuchen auf Grund ihrer Massenhafte aus dem C-as-Staub-C-emisch ausfallen und aus dem Abscheider ausgetragen v/erden kann, ohne vorher mit dem Filtermedium in direkten oder indirekten Kontakt getreten zu sein. Das so in seiner Staubbeladung, reduzierte G-as-Staub-G-emisch wird in bekannter Weise durch ein textiles Filtermedium filtriert, wobei der durch die Agglomeration vergröberte Staub einen lockereren, porösen Kuchen mit einem gegenüber der herkömmlichen Staubfiltration mit textlien Filtermedien wesentlich verringerten spezifischen Küchenv/iderstand aufbaut.

Ausführungsbeis pieI

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausfuhrungsbeispie 1 erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen ist dargestellt

Abscheider in erfindungsgemäßer Anordnung Seitenansicht von Fig. 1 aus Blickrichtung A Klappenverschluß eines Agglomeratorkanales a) Klappe geöffnet b) Klappe geschlossen

Das aus dem Rohgaskanal am Abscheidereintritt 1- eintretende Gas-Staub-Gemisch teilt sich entsprechend der Zahl η der parallelgeschalteten Agglomeratorkanäle in η gleiche Teilströme auf, die durch die Agglomeratorkanäle mit vorzugsweise kreisförmigem Querschnitt strömen. Die Staubteilchen, werden dabei von einer von den zwischen den elektrisch nicht leitend mit dem Abscheidergehäuse 7 verbundenen Rahmen 4 und 5 befestigten, vorzugsweise runden, Ionisationselektroden 3 ausgehenden Koronaentladung aufgeladen und bewegen sich zu den mit dem Massepol verbundenen elektrisch leitenden Wandflächen β der Agglomeratorkanäle. Die- für die Aufrechterhaltung, der Koronaentladung erforderliche Hochspannung wird aus einem oder mehreren nicht dargestellten Hochspannungserzeugern über ein Hochspannungskabel 8, das mit einem Kabelendverschluß versehen ist, eine Spannungsdurchführung. 10 durch einen

Fig·.	1
Flg.	2
Fig,.	3

Isolator 11 an den oberen Rahmen 5 angelegt. Bei einer entsprechend hohen Anzahl parallelgeschalteter Agglomerationsanordnungen ist die Anwendung der aus der EIektrofiltration "bekannten elektrischen Unterteilung auf die Hochspannungsversorgung der Agglomerationsanordnungen möglich. Die Ionisationselektroden können durch eine nicht in den Einzelheiten dargestellte, aus der Elektrofiltration bekannte, Ionisationselektrodenklopfung 12 von unerwünschten Staubansätzen befreit werden. Die Stromdichte in der Agglomerationsanordnung wird niedrig gehalten, um die aus den Spannungsgradienten resultierende elektrostatische Haftung der agglomerierten Partikel an den elektrisch leitenden Wandflächen so beeinflussen zu können, daß der Agglomerateabriß bei Wandseherspannungen erfolgt, die sich, bereits bei unwesentlichen Verringerungen des Agglomeratorquerschnittes durch die niedergeschlagene Staubschicht einstellen, und beträgt Torzugsweise weniger als 5 mA/m Ag;glomerator fläche. Abreißende Agglomerate, deren Sinkgeschwindigkeit die Geschwindigkeit des Gas-Staab-Gemisches übersteigt, fallen in den Agglomerataustragstrichter und werden von der Austragsvorrichtung 14, vorzugsweise einer¹ Forderschnecke, aus dem. Abscheider ausgetragen. Agglomerate und Sinze!teilchen, deren Sinkgeschwindigkeit kleiner· als die zum Aasfall in den Agglomerataustragstrichter erforderliche ist:, werden vom G-asstrom aus der Agglomerate»ranordnung getragen und gelangen in den Umlenkzug 15, der durch eine vorzugsweise 1/3 der Schlauchlänge lange Schürze 17 vom eigentlichen Rohgasraum 18 des filternden Abscheiders getrennt ist. Zur Vermeidung unerwünschter Staubansätze auf Srund der elektrostatischen Bildladung: ist der Umlenkkanal mit einem elektrisch nicht leitenden Material 16, z. B. PTES-Folie aus dem YEB Chemiewerk lünchritz, ausgekleidet bzw. bestehen Elemente der Wandflächen des Umlenkzuges vollständig aus elektrisch nicht-leitenden Material, z-, B. Tafelglas. Nach dem Austritt aus dem Umlenkzug: verteilt sich das Gas-Staub-Gemiscn in bekannter Weise in den Rohgasraum, wobei ein erheblicher Teil der Agglomerate durch die Superposition von Trägheits-

and Schwerkraft im Bereich des verlängerten Umlenkzuges aas dem Gas-Staub-Strom aasfällt and über den Aastragstrichter 19 gemeinsam mit den von den Filterelementen 20 abgereinigten Staab über die Austragsvorrichtung 21, vorzugsweise eine Förderschnecke, ausgetragen wird. Die in bekannter Weise aufgebauten, angeordneten und periodisch abgereinigten Filterelemente, vergl. z. B, IIKA-Information Schlauchabscheider, erhalten somit ein G-as-Staub-Gemisch verringerter Staabbeladung, dessen Staubanteile überwiegend aus lockeren Agglomerateη geringer scheinbarer Dichte bestehen. Der sich bei der Filtration aufbauende Staubkuchen auf dem textlien Eiltermedium 22 besitzt daher eine hohe äußere und innere Porosität und daraus resultierend einen geringen Durchst-römungswiderstand. Das durch das textile Eiltermedium gefilterte G-as verläßt den Abscheider durch den Reingasraum 24 und den Abs ehe iderau stritt 2 5·

In einer speziellen Ausführung für- wechselnde G-asmengenbeaufschlagung: des Abscheiders ist der untere Sprührahmen ersetzt durch im untersten Teilstück der Agglomeratoranordnung befestigte Querstreben 23 aus elektrisch nicht leitendes Material. Ton einer externen Gasmengenmessung, z:. B. einer G-asgeschwindigkeitsmessung an einem Bixpunkt der Reingasleitung, mit elektrischen Signalen angesteuerte Klappen 25 (Stellmotor nicht, dargestellt) verschließen bei Unterschreitung der durchsetzbaren Maximalgasmenge sukzessive Gaskanäle der Agglomeratoranordnung, um die für den Abriß der Agglomerate in den verbleibenden Agglomeratoranordnungen erforderliche Wandseherspannung aufrechtzuerhalten.

Claims (2)

1. Erf indungs ans pruch

   1. Staubabscheider mit textilem Pi!termedium und elektrostatischer Staubagglomeration, bestehend aus Abscheidergehäuse, Abscheidereintritt, Abseheideraustritt, Einrichtungen zur Befestigung textiler Filterelemente, Einrichtungen zur diskontinuierlichen. Entfernung des auf den textlien Filtermedien abgeschiedenen Stau.bes, Austragirorrichtungen, Roh- und Reingasraum gekennzeichnet dadurch, daß nach einer elektrostatischen Agglomeratoranordnung(2) aus parallel angeordneten Gaskanälen mit vorzugsweise kreisförmigem Querschnitt, welche elektrisch leitend mit der Masse der Wandflächen (6) verbunden sind und äe eine zentrale Ionisationselektrode (3) aufweisen, ein aus isoliertem Material bestehender ümlenlczug: (15) angeordnet ist, der die Gaskanäle der Agglomeratoranordnung (2) vom Rohgasraum (18) trennt und der der Grobabscheidung des in den Rohgasraum (18) agglomerierten Staubes dient, wobei die Länge der Schürze (.17) des TJmlenkzug.es (15) vorzugsweise 1/3 der Schlauchlänge dimensioniert sein sollte.
2. 2. Staubabscheider nach Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, daß die Saskanäle der Agglomeratoranordnung (2) durch extern oder 'prozeßintegriert gesteuerte Klappen (2 6) einsein abgesperrt werden können.

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