DE4326895C1 - Sprühelektrode für elektrostatische Abscheider, die aus einem Träger besteht, auf dessen Außenseite ein Gewebe angeordnet ist, sowie Verwendung der Sprühelektrode - Google Patents
Sprühelektrode für elektrostatische Abscheider, die aus einem Träger besteht, auf dessen Außenseite ein Gewebe angeordnet ist, sowie Verwendung der SprühelektrodeInfo
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- Electrostatic Separation (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Sprühelektrode für
elektrostatische Abscheider, die aus einem Träger
besteht, auf dessen Außenseite ein Gewebe angeordnet ist,
sowie auf die Verwendung der Sprühelektrode.
Verschiedene Arten von Elektroden sind bekannt. In der
DE 28 51 757 A1 und in der DE-OS 23 11 468 werden Sprüh- und
Niederschlagselektroden beschrieben, die aus
Kohlenstoff bestehen. Der Kohlenstoff wird dabei in Form
von Geweben, Filzen und Garnen eingesetzt.
In der DE 31 43 978 A1 wird eine Sprühelektrode beschrieben,
die aus einem Träger aus elektrisch leitfähigen Werkstoffen
besteht, auf dem ein Gewebe aus polymerer oder textiler Struktur
angeordnet ist. Der als Träger für das Gewebe vorgesehene
Schichtgemischwiderstand dient der elektrostatischen Versorgung
der Elektrode und ist unmittelbar mit der Stromzuführung oder
Stromableitung verbunden.
In der DE 25 00 888 A1 wird eine Niederschlagselektrode
für Elektroabscheider beschrieben, die an ihrer
elektrisch leitenden Oberfläche eine Folie aus
Kohlenstoff aufweist, die mit einem Träger dauerhaft
verbunden ist. Die Kohlenstoffolie besteht aus gepreßtem
Graphit, während der Träger aus einem Kunststoff bestehen
kann.
In der EP 0 031 623 A1 wird eine Elektrode beschrieben,
die aus einem elektrisch leitenden Träger besteht, auf
dem ein Fasermaterial aus einem dielektrischen Werkstoff
angeordnet ist.
In der DE-Gm 16 94 459 wird eine säurebeständige
Sprühelektrode für Elektroabscheider beschrieben, die aus
einem säurebeständigen, nichtmetallischen Tragkörper und
einem säurebeständigen Metall als Sprühorgan besteht, bei
der in dem Tragkörper Metallfolien, insbesondere aus
Edelmetall, derart angeordnet sind, daß die Folien auf
der Oberfläche des Tragkörpers Sprühspitzen oder
Sprühkanten bilden.
In der US 1,130,215 wird eine Elektrode beschrieben,
die aus einem perforierten Träger besteht, auf dessen
Oberfläche Kohlenstoff angeordnet ist. Der Kohlenstoff
wird dabei in Pulverform eingesetzt und bildet an der
Außenseite Sprühspitzen aus.
In der DE 25 18 952 A1 wird eine Vorrichtung zur
Entfernung fester oder flüssiger Teilchen aus einem
Gasstrom beschrieben, in welcher der Gasstrom durch einen
Abtrennungsraum geleitet wird, der von zwei gegenüber
angeordneten Elektroden begrenzt wird und in welcher
zwischen den Elektroden ein elektrisches Feld solcher
Stärke erzeugt wird, daß im Gasstrom keine wesentliche
Ionisierung auftritt. Bei dieser Vorrichtung ist
wenigstens eine der Elektroden mit einer Bekleidung
versehen, die aus einem Fasermaterial mit beschränkter
elektrischer Leitfähigkeit besteht, das eine große Anzahl
herausragender dünner Fasern aufweist. Die Bekleidung
kann dabei aus Asbestfasern, Glasfasern, Textilgewebe,
rostfreiem Stahl oder feinen Metallfasern bestehen, die
in einem Kunststoffträger eingebettet sind.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin,
eine Sprühelektrode für elektrostatische Abscheider zu
schaffen, die korrosionsbeständig ist und dabei
gleichzeitig eine elektrostatische Aufladung der im Gas
vorhandenen Feststoff- und/oder Flüssigkeitsteilchen in
der Korona für die elektrostatische Abscheidung
ermöglicht.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch
gelöst, daß der Träger aus elektrisch nicht leitfähigen
Werkstoffen besteht, auf dessen Außenseite ein Gewebe aus
verkreuzten und verdrehten Garnen aus Kohlenstoffasern
angeordnet ist. Der Träger besteht dabei in vorteilhafter
Weise aus Kunststoffen oder Kautschuken. Die
Kohlenstoffasern bestehen in vorteilhafter Weise aus
Graphit und haben einen Durchmesser von 5 bis 10 µm. Als
elektrostatische Abscheider können trocken oder naß
arbeitende Elektroabscheider eingesetzt werden.
Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, daß das Gewebe aus
verkreuzten und verdrehten Garnen aus Kohlenstoffasern,
das an der Außenseite des Trägers aus elektrisch nicht
leitfähigen Werkstoffen angeordnet ist, eine Korona
ermöglicht, durch welche die im Abgas enthaltenen
Feststoff- oder Flüssigkeitsteilchen elektrostatisch
aufgeladen und an den Niederschlagselektroden
abgeschieden werden. Die Sprühelektrode ist ausgesprochen
korrosionsbeständig und eignet sich daher für relativ
lange Betriebszeiten.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht
darin, daß die Garne jeweils aus 2400 bis 3600
Kohlenstoffasern bestehen. Aus diesen Garnen läßt sich
das Gewebe relativ einfach nach dem Klöppelverfahren
herstellen. Unter dem Klöppelverfahren ist das
mustergemäße Verkreuzen und Verdrehen gezwirnter Garne zu
verstehen, das heute in der Regel mit modernen Maschinen
automatisch durchgeführt wird. Bestehen die Garne jeweils
aus 2400 bis 3600 Kohlenstoffasern, so wird die Wirkung
der einzelnen Gewebeabschnitte als Sprühspitzen verstärkt
und eine homogene Ausbildung der Korona erleichtert.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der
Erfindung weist das Gewebe eine durchschnittliche Dicke
von 0,3 bis 0,7 mm auf. Durch diese Maßnahme weist die
Sprühelektrode an ihrer Außenseite eine relativ hohe
mechanische Stabilität auf.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der
Erfindung besteht der Träger aus synthetischen
Elastomeren. Durch diese Maßnahme wird die Sprühelektrode
biegsam und kann, ähnlich wie eine Schnur, zusammengelegt
werden. Dies erleichtert den Transport und die Montage
der Sprühelektrode. Als synthetisches Elastomer kann
beispielsweise Butylkautschuk eingesetzt werden.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung
besteht darin, daß der Träger einen Kern aus Aramid
aufweist. Unter Aramiden sind die aromatischen Polyamide
aus aromatischen Diaminen und Arylendicarbonsäuren zu
verstehen. Enthält der Träger einen Kern aus Aramid, wird
die Zugfestigkeit der Sprühelektrode auf relativ einfache
Weise merklich erhöht, so daß die Anordnung von
Gewichten, die in der Regel 2 bis 5 kg betragen, relativ
schnell erfolgen kann, und die Sprühelektrode auch bei
besonders hohen Gasgeschwindigkeiten in vorteilhafter
Weise eingesetzt werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist
der Kern einen kreisförmigen Querschnitt mit einem
Durchmesser von 1 bis 3 mm auf. Ein Kern mit einem
kreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser von 1 bis
3 mm kann auf relativ einfache Weise in den Träger
eingearbeitet werden. Dies vereinfacht die Herstellung
der Sprühelektrode, wobei gleichzeitig eine relativ hohe
Zugfestigkeit der Sprühelektrode realisiert werden kann.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der
Erfindung weist der Träger oder die Einheit aus Kern und
Träger einen kreisförmigen Querschnitt mit einem
Durchmesser von 5 bis 10 mm auf. Diese Maßnahme
ermöglicht ein gleichmäßiges Anordnen des Gewebes aus
verkreuzten und verdrehten Garnen aus Kohlenstoffasern
auf der Außenseite des Trägers, wobei gleichzeitig eine
gleichmäßige Korona über die gesamte wirksame Länge der
Sprühelektrode ausgebildet werden kann.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung
besteht darin, daß das obere Ende und/oder das untere
Ende in einer Länge von 400 bis 600 mm mit einer
zusätzlichen Schicht aus synthetischen Elastomeren
umhüllt sind. Als synthetisches Elastomer kann dabei
beispielsweise Butylkautschuk eingesetzt werden. Die
synthetischen Elastomere können beispielsweise durch
Vulkanisation auf das obere und/oder das untere Ende
aufgebracht werden. In der Regel kommt es bei
Sprühelektroden am oberen Ende und/oder am unteren Ende
feldbedingt häufig zu Funkenerosion, was die
Abscheideleistung des elektrostatischen Abscheiders
vermindert. Werden das obere Ende und/oder das untere
Ende in einer Länge von 400 bis 600 mm mit einer
zusätzlichen Schicht aus synthetischen Elastomeren
umhüllt, so kann diese unerwünschte Funkenerosion
vermieden und der Wirkungsgrad des elektrostatischen
Abscheiders erhöht werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist
das untere Ende im unteren Teil mindestens einen
Vorsprung quer zur Längsachse der Sprühelektrode auf.
Diese Maßnahme ermöglicht ein relativ leichtes Anbringen
von Gewichten zur Stabilisierung der Sprühelektrode.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der
Erfindung weist das obere Ende eine Öse auf. Auf diese
Weise kann die Sprühelektrode relativ einfach in dem
elektrostatischen Abscheider angeordnet werden. Auch
ermöglicht diese Maßnahme ein relativ problemloses
Nachrüsten von elektrostatischen Abscheidern durch die
zusätzliche einfache Anordnung von weiteren
Sprühelektroden, die gegebenenfalls erforderlich ist,
wenn die Werte der zu behandelnden Abgase in stärkerem
Maße schwanken.
Gegenstand der Erfindung ist schließlich die Verwendung
der Sprühelektrode zur Behandlung von Abgasen, die SO2
oder SO3 oder HF oder HCl oder Mischungen davon
enthalten, in elektrostatischen Abscheidern. Dabei ist
vorteilhaft, daß größere Mengen von Abgasen, die SO2 oder
SO3 oder HF oder HCl oder Mischungen davon enthalten, von
den sauren Schadstoffen befreit werden können und die
Sprühelektrode keine korrosiven Schädigungen, bedingt
durch SO2 oder SO3 oder HF oder HCl oder Mischungen
davon, aufweist.
Der Gegenstand der Erfindung wird nachfolgend anhand der
Zeichnung (Fig. 1, Fig. 2) näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Sprühelektrode
für elektrostatische Abscheider.
Fig. 2 zeigt die Sprühelektrode für elektrostatische
Abscheider im Querschnitt gemäß Schnitt A-A in Fig. 1.
In Fig. 1 ist die Sprühelektrode für elektrostatische
Abscheider im Längsschnitt dargestellt. Die
Sprühelektrode ist unterteilt in ein oberes Ende a, einen
mittleren Teil b sowie in ein unteres Ende c. Der
mittlere Teil b dient der Ausbildung der für die
elektrostatische Abscheidung erforderlichen Korona. In
der Sprühelektrode ist mittig ein Kern 1 angeordnet,
der von einem Träger 2 umgeben ist. Der Kern 1
besteht bevorzugt aus Aramid. Der Träger 2 besteht
bevorzugt aus synthetischen Elastomeren. Auf die
Außenseite des nicht elektrisch leitfähigen Trägers 2
ist ein Gewebe 3 aus verkreuzten und verdrehten Garnen
aus Kohlenstoffasern angeordnet. Das obere Ende a und das
untere Ende c sind mit einer zusätzlichen Schicht 4 aus
synthetischen Elastomeren umhüllt. Im unteren Teil des
unteren Endes c ist ein Vorsprung 5 quer zur Längsachse
der Sprühelektrode angeordnet. An diesem Vorsprung 5
können auf relativ einfache Weise Gewichte angeordnet
werden. Das obere Ende a weist eine Öse 6 auf, an der
die Sprühelektrode auf relativ einfache Weise im oberen
Teil des elektrostatischen Abscheiders angeordnet werden
kann.
In der Fig. 2 ist der Querschnitt der Sprühelektrode
gemäß Schnitt A-A in Fig. 1 dargestellt. Um den
Kern 1, der bevorzugt aus Aramid besteht, ist ein
elektrisch nicht leitfähiger Träger 2 angeordnet. Die
Einheit aus Kern 1 und Träger 2 weist einen
kreisförmigen Querschnitt auf. An der Außenseite des
Trägers 2 ist ein Gewebe 3 aus verkreuzten und
verdrehten Garnen aus Kohlenstoffasern angeordnet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispiels und
eines Vergleichsbeispiels näher beschrieben.
Das bei der Verbrennung von Abfällen entstehende Abgas
hat eine Temperatur von 78°C, einen Taupunkt von 78°C,
einen Gehalt an Staub von 2 g/m3 und fällt in einer Menge
von 30 000 m3/h an. Ferner sind im Abgas geringe Mengen
an SO2, SO3, HF und HCl enthalten. Die
Niederschlagsfläche des elektrostatischen Abscheiders
beträgt 500 m2, wobei plattenförmige
Niederschlagselektroden verwendet werden, die im Abstand
von 300 mm angeordnet sind. Zwischen den plattenförmigen
Niederschlagselektroden sind mittig im Abstand zueinander
von 400 mm Sprühelektroden angeordnet, die eine
Gesamtlänge von 5 m aufweisen, wobei der mittlere Teil
eine Länge von 4,2 m hat. Innerhalb einer jeden
Sprühelektrode ist mittig ein Kern aus Aramid angeordnet,
der einen Durchmesser von 2 mm aufweist. Um den Kern
einer jeden Sprühelektrode ist ein Träger aus
synthetischen Elastomeren angeordnet. Die Einheit aus
Kern und Träger einer jeden Sprühelektrode hat einen
kreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser von 8 mm.
Auf der Außenseite eines jeden Trägers ist ein Gewebe aus
verkreuzten und verdrehten Garnen aus Kohlenstoffasern
angeordnet. Das Gewebe weist eine Dicke von 0,5 mm auf.
Die oberen Enden und die unteren Enden der einzelnen
Sprühelektroden sind in einer Länge von 0,5 m mit einer
zusätzlichen Schicht aus synthetischen Elastomeren
umhüllt. Im unteren Teil weisen die unteren Enden einen
Vorsprung quer zur Längsachse der Sprühelektrode auf, an
dem jeweils ein Gewicht von 3 kg angeordnet ist. Die
oberen Enden der Sprühelektroden weisen eine Öse auf,
deren Innendurchmesser 11 mm beträgt und zur Aufhängung
der einzelnen Sprühelektroden dient. Bei einer Feldstärke
im Bereich von 2 bis 4 kV/cm wurde im Reingas ein
Restgehalt an staubförmigen Stoffen nach Behandlung des
Abgases von < 10 mg/Nm3 gemessen. Die Betriebszeiten der
Sprühelektroden können bis zu 4 Jahren betragen, ohne daß
nachteilige Auswirkungen auf den Wirkungsgrad des
elektrostatischen Abscheiders zu verzeichnen sind.
Ein Abgas mit der gleichen Zusammensetzung wie im obigen
Beispiel wird unter den gleichen Bedingungen im selben
elektrostatischen Abscheider behandelt. Im Gegensatz zu
den im Beispiel angeführten Sprühelektroden werden im
elektrostatischen Abscheider jedoch zwischen den
plattenförmigen Niederschlagselektroden mittig im
gleichen Abstand wie im angeführten Beispiel
Sprühelektroden angeordnet, die aus Edelstahldrähten
gefertigt sind. Im Gegensatz zum obigen Beispiel beträgt
der Restgehalt an staubförmigen Stoffen im Reingas nach
Behandlung des Abgases 30 mg/Nm3.
Somit ermöglicht die erfindungsgemäße Sprühelektrode für
elektrostatische Abscheider neben ihrer einfachen
Handhabung und Korrosionsbeständigkeit auch eine Erhöhung
des Wirkungsgrades des elektrostatischen Abscheiders, was
auf die gleichmäßige Ausbildung der Korona im mittleren
Teil der Sprühelektrode zurückzuführen ist.
Claims (11)
1. Sprühelektrode für elektrostatische Abscheider, die
aus einem Träger besteht, auf dessen Außenseite ein
Gewebe angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der
Träger (2) aus elektrisch nicht leitfähigen
Werkstoffen besteht und daß auf dessen Außenseite ein
Gewebe (3) aus verkreuzten und verdrehten Garnen aus
Kohlenstoffasern angeordnet ist.
2. Sprühelektrode nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Garne jeweils aus 2400 bis
3600 Kohlenstoffasern bestehen.
3. Sprühelektrode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gewebe (3) eine
durchschnittliche Dicke von 0,3 bis 0,7 mm aufweist.
4. Sprühelektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (2) aus
synthetischen Elastomeren besteht.
5. Sprühelektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (2) einen
Kern (1) aus Aramid aufweist.
6. Sprühelektrode nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kern (1) einen kreisförmigen
Querschnitt mit einem Durchmesser von 1 bis 3 mm
aufweist.
7. Sprühelektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (2) oder die
Einheit aus Kern (1) und Träger (2) einen
kreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser von 5
bis 10 mm aufweist.
8. Sprühelektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende a und/oder
das untere Ende c in einer Länge von 400 bis 600 mm
mit einer zusätzlichen Schicht (4) aus synthetischen
Elastomeren umhüllt sind.
9. Sprühelektrode nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das untere Ende c im unteren Teil
mindestens einen Vorsprung (5) quer zur Längsachse
der Sprühelektrode aufweist.
10. Sprühelektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende a eine
Öse (6) aufweist.
11. Verwendung der Sprühelektrode nach einem der
Ansprüche 1 bis 10 zur Behandlung von Abgasen, die
SO2 oder SO3 oder HF oder HCl oder Mischungen davon
enthalten, in elektrostatischen Abscheidern.
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| DE4326895A DE4326895C1 (de) | 1993-08-11 | 1993-08-11 | Sprühelektrode für elektrostatische Abscheider, die aus einem Träger besteht, auf dessen Außenseite ein Gewebe angeordnet ist, sowie Verwendung der Sprühelektrode |
| US08/602,751 US5792243A (en) | 1993-08-11 | 1994-07-12 | Spraying electrode for electrostatic separators formed by a support of non-conductive materials with a fabric of crossed and twisted threads of carbon fibers on its outer side and use of the spraying electrode |
| EP94924741A EP0713425A1 (de) | 1993-08-11 | 1994-07-12 | Sprühelektrode für elektrostatische abscheider, die aus einem träger besteht, auf dessen aussenseite ein gewebe angeordnet ist, sowie verwendung der sprühelektrode |
| PCT/EP1994/002275 WO1995004601A1 (de) | 1993-08-11 | 1994-07-12 | Sprühelektrode für elektrostatische abscheider, die aus einem träger besteht, auf dessen aussenseite ein gewebe angeordnet ist, sowie verwendung der sprühelektrode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4326895A DE4326895C1 (de) | 1993-08-11 | 1993-08-11 | Sprühelektrode für elektrostatische Abscheider, die aus einem Träger besteht, auf dessen Außenseite ein Gewebe angeordnet ist, sowie Verwendung der Sprühelektrode |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4326895C1 true DE4326895C1 (de) | 1994-08-25 |
Family
ID=6494902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE4326895A Expired - Lifetime DE4326895C1 (de) | 1993-08-11 | 1993-08-11 | Sprühelektrode für elektrostatische Abscheider, die aus einem Träger besteht, auf dessen Außenseite ein Gewebe angeordnet ist, sowie Verwendung der Sprühelektrode |
Country Status (4)
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| US (1) | US5792243A (de) |
| EP (1) | EP0713425A1 (de) |
| DE (1) | DE4326895C1 (de) |
| WO (1) | WO1995004601A1 (de) |
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