Verfahren und Einrichtung zur Reinigung eines Heissgasstromes
Das vorliegende Patent betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Reinigung eines Heissgasstromes von festen, flüssigen und gasförmigen Verunreinigungen. Ein besonderes Anwendungsgebiet des Verfahrens nach der Erfindung ist die Reinigung von Industrieabgasen und von Auspuffgasen von Dieselund Benzinmotoren. Ein solcher Heissgasstrom soll dann als gereinigt angesehen werden, wenn er frei ist von festen und flüssigen Partikeln und wenn er darüber hinaus keine Geruchstoffe mehr enthält.
Zur Lösung dieses Problems sind eine Anzahl von Verfahren vorgeschlagen worden, die aber bisher sämtliche nur zu Teillösungen geführt haben. Zunächst schien die Lösung darin gefunden zu sein, dass man in den Heissgasstrom einen Dampfstrom einleitete oder aber Wasser einspritzte. Die im Gasstrom befindlichen Schwebeteilchen fester bzw. flüssiger Art sollten als Kondensationskerne dienen, an welche dann die Dampf- oder Wassermoleküle angelagert werden sollten. Die so gebildeten Kondensationskerne sollten dann entweder über ein elektrisches Filter oder durch Zyklone aus dem Gasstrom entfernt werden. Es zeigte sich sehr bald, dass dieser Weg aus zwei Gründen zu keinem vollen Erfolg führen konnte. Zum ersten benötigt man ausserordentlich grosse Dampf- bzw. Wassermengen, um ein Wärmegefälle im Heissgasstrom zu erzeugen, welches die Kondensation möglich macht.
Bei eingespritztem Wasser tritt im allgemeinen zunächst eine Verdampfung desselben ein und erst im weiteren Verlauf der Wasserzufuhr tritt dann der gewünschte Kondensationsprozess auf. Abgesehen davon, dass mit dem geschilderten Verfahren nur solche Teilchen aus dem Gasstrom entfernt werden können, die in diesem bereits fest oder flüssig vorliegen, also einen Teil der verlangten Gasreinigung umfasst, ist der materielle Aufwand der Dampfbildung bzw. der Versprühung des Wassers so gross, dass es nicht möglich war, die geschilderte Methode in die Praxis umzusetzen.
Ein in den letzten Jahren entwickeltes Verfahren geht davon aus, dass man auf katalytischem Wege feste, in einem Gasstrom schwebende Teilchen bei genügend hohen Temperaturen verbrennen und so aus dem Gasstrom entfernen kann. Dieses Verfahren verlangt Temperaturen von etwa 5700 C für den katalytischen Prozess. Solche Temperaturen liegen im allgemeinen bei Auspuffgasen von Verbrennungsmotoren nur im Vollastbereich und dann nur unmittelbar hinter den Auslassventilen vor. Es müsste deshalb der Gasstrom zusätzlich aufgeheizt werden und zu dem ohnehin schon als verloren anzusehenden Wärmeinhalt der Auspuffgase noch weitere Wärmeenergie zugeführt werden.
Damit aber wird die Leistungsbilanz des Motors verschlechtert; dazu kommt, dass der katalytische Verbrennungsprozess eine laufende Überwachung und Entfernung der Katalytstäbe notwendig macht, die ihre Wirksamkeit durch eine langsame chemische Umwandlung verlieren. Aus den geschilderten Gründen hat sich auch das katalytische Verfahren nicht durchzusetzen vermocht, nicht zuletzt auch deshalb, weil es, wie die Einspritzverfahren, eben nur einen Teil der Verunreinigungen der Gase, nämlich die festen Russpartikeln, erfasst.
Will man das Problem der Heissgasreinigung und insbesondere der Auspuffgasreinigung radikal lösen, so ist es nicht nur notwendig, die Fest- und Flüssigkeitspartikeln, die sich im Gas befinden, zu erfassen, sondern es müssen auch die Geruchstoffe, die sogenannten Aldehyde, die zunächst in Gasform vorliegen, miterfasst werden.
Dieses Ziel wird durch das erfindungsgemässe Verfahren erreicht; das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der Gasstrom unter den Taupunkt der niederstsiedenden Komponente der auszuscheidenden gasförmigen Verunreinigungen abgekühlt wird, wobei während des Abkühlvorganges die einzelnen Komponenten der gasförmigen Verunreinigungen entsprechend ihrem Taupunkt der Reihe nach kondensieren und die so gebildeten Tröpfchen durch fortschreitende Anlagerung an die im Gasstrom enthaltenen festen und flüssigen Verunreinigungen grössere Partikeln bilden, die anschliessend abgeschieden werden.
Im folgenden sind an Hand der beiliegenden Zeichnung, welche Ausführungsbeispiele der ebenfalls Erfindungsgegenstand bildenden Gasreinigungseinrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens zeigt, einige Beispiele des erfindungsgemässen Gasreinigungsverfahrens beschrieben. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 im Axialschnitt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Gasreinigungseinrichtung mit dem Kühlraum nachgeordnetem Sauggebläse,
Fig. 2 im Axialschnitt eine Variante zu Fig. 1,
Fig. 3 im Axialschnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Gasreinigungseinrichtung mit Lavalrohr,
Fig. 4 das Lavalrohr der Einrichtung nach Fig. 3 in Draufsicht,
Fig. 5 im Axialschnitt eine Variante zu Fig. 3,
Fig. 6 und 7 im Axialschnitt bzw. in Draufsicht eine weitere Variante der Gasreinigungseinrichtung nach Fig. 3,
Fig. 8 im Axialschnitt eine weitere Variante der Gasreinigungseinrichtung nach Fig. 3,
Fig. 9 im Axialschnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Gasreinigungseinrichtung mit konischem Kühlraumeinsatz,
Fig. 10 im Axialschnitt eine Detailvariante zu Fig. 9,
Fig. 11 im Axialschnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Gasreinigungseinrichtung mit Lavalrohr,
Fig.
12 und 12a im Axialschnitt bzw. in Draufsicht ein anderes Ausführungsbeispiel der Gasreinigungseinrichtung mit Wärmetransportband,
Fig. 13 und 1 3a schematisch im Axialschnitt bzw. perspektivisch eine Detailvariante zu Fig. 12,
Fig. 14 im Querschnitt ein Elektrofilter mit Abscheidematten und
Fig. 15 eine Variante zu Fig. 14.
Es ist angenommen, dass alle gezeichneten Beispiele der Gasreinigungseinrichtung zur Reinigung der Abgase eines Verbrennungsmotors dienen, obwohl natürlich auch andere heisse Industrie abgase mit diesen Einrichtungen gereinigt werden können, sofern die Abgase die mit dem in Frage stehenden Reinigungsverfahren erfassbaren Komponenten enthalten.
Die in Fig. 1 gezeigte Einrichtung besitzt ein an die nichtgezeichnete Abgasleitung eines Motors anschliessbares Turbinengehäuse 1 mit Zentralkörper 2 zur Schaffung eines ringförmigen Durchlasses. Anschliessend an den Zentralkörper 2 ist im Gehäuse 1 eine zweistufige Turbine 3 angeordnet ; die Rotorwelle 4 der Turbine 3 ist einenends im Zentralkörper 2 gelagert und erstreckt sich andernends durch einen an die Turbine anschliessenden zentralen Leitkörper 5 hindurch. An den sich stromabwärts stark erweiternden Endteil la des Turbinengehäuses 1 ist ein Kühlraumgehäuse 6 angeschlossen, während an den sich stromabwärts verjüngenden Leitkörper 5 ein Leitkörper 7 angeschlossen ist.
Der aus dem Leitkörper 7 heraus in einen sich stromabwärts erweiternden Endabschnitt 6a des Gehäuses 6 hinein erstreckende Endteil der Welle 4 trägt das Laufrad eines Sauggebläses 8 und ist ausserhalb dieses Laufrades in einem vom Endabschnitt 6a des Gehäuses 6 getragenen Lager 9 gelagert. An den Endabschnitt 6a des Gehäuses 6 ist ein Elektrofilter 10 von an sich bekannter Bauart angeschlossen. Die Gehäuseteile la und 6 einerseits und die Leitkörper 5 und 7 anderseits begrenzen einen gegenüber dem Turbinendurchlass stark erweiterten, im Querschnitt ringförmigen Kühlraum 11.
Die aus der Abgasleitung kommenden Auspuffgase treiben den Turbinenläufer 3 an, der seinerseits das Sauggebläse 8 antreibt. Die Arbeitsleistung der Abgase in der Turbine, die starke Expansion der in den Raum 11 eintretenden Gase und der durch das entsprechend bemessene Sauggebläse 8 in diesem Raum 11 geschaffene Unterdruck bewirken eine relativ plötzliche Temperatursenkung des Gases im Kühlraum 11. Die Einzelteile der Einrichtung sind dabei so aufeinander abgestimmt, dass der Temperaturfall im Gas genügt, um eine Kondensierung der im Gasstrom enthaltenen, auszuscheidenden Gaskomponenten zu bewirken, das heisst um eine Unterkühlung des Gasstromes unter den Taupunkt dieser Komponenten zu erzielen.
Dabei ist zu beachten, dass die verschiedenen Gaskomponenten mit ihren verschiedenen Taupunkten entsprechend der im Kühlraum 11 sich über eine wenn auch kurze Zeitspanne erstreckenden Abkühlung des Gasstromes, nicht gleichzeitig sondern aufeinanderfolgend kondensieren. Es versteht sich, dass zur möglichsten Kleinhaltung des Kühlraumes 11 und der Gebläseleistung die Abkühlung des Gasstromes nur wenig unter den Taupunkt der niedrigstsiedenden Gaskomponente erfolgen soll. Die sich dabei bildenden Tröpfchen oder Festpartikeln der Gaskomponenten wären dabei für sich allein nicht genügend gross, um in einem nachfolgenden Abscheider z.
B. mechanischer oder elektrostatischer Bauart abgeschieden zu werden; auch die in den meisten bekannten Heissgasen enthaltenen Fest- und Flüssigkeitspartikeln sind im allgemeinen so klein, dass sie nur durch die beste Filterkonstruktion abgeschieden werden können, und dies auch nur dann, wenn mit relativ kleinem Gasdurchsatz oder mit entsprechend grossen Filtern gearbeitet wird. Beim vorliegenden Verfah ren werden diese Schwierigkeiten, wie Versuche eindeutig gezeigt haben, vermieden.
Die bereits schon in fester oder flüssiger Form vorhandenen Partikeln des Auspuffgasstromes koagulieren bzw. flockulieren während des Abkühlungsprozesses im Raum 11 weiter, so dass sich damit abscheidefähige Teilchen bilden. Darüber hinaus fallen die einzelnen abzuscheidenden Gaskomponenten je nach ihrem Taupunkt nacheinander an, so dass sie sich kaskadenartig aneinander anlagern können und so am Ende des Kondensationsprozesses ebenfalls genügend grosse Partikeln bilden. Dieser kaskadenartig verlaufende Anlagerungsprozess, der zu einer schrittweisen Vergrösserung der flüssigen Partikeln und zu einer hohen Anlagerungsmöglichkeit dieser flüssigen Partikeln an die bereits vorhandenen festen Partikeln führt, ermöglicht nun die Abscheidung dieses festflüssigen Gemisches aus dem Auspuffgasstrom auf verschiedene Weise.
Beim Beispiel nach Fig. 1 erfolgt die Partikelabscheidung im Elektrofilter 10. Es versteht sich aber, dass auch eine mechanische oder kombiniert mechanisch'elektrische Abscheidung vorgesehen sein könnte. Dem Kühlraum 11 kann ein Zyklonabscheider angebaut werden, welcher auf Grund der noch vorhandenen Strömungsgeschwindigkeit des Gases eine Abscheidung der festen und flüssigen Partikeln aus dem Gasstrom ermöglicht. Beim Dieselmotorenbetrieb ist die Abscheidung durchaus möglich, da die anfallenden Partikeln in fester und flüssiger Form relativ gross sind. Es hat sich sogar gezeigt, dass in gewissen Fällen, das heisst bei genügend grossen Endpartikeln am Auslass des Kühlraumes 11 die Abscheidung dieser Partikeln durch Sedimentation erfolgen kann.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Variante erfolgt analog dem Beispiel nach Fig. 1 die Unterkühlung des Gasstromes in einem Kühlraum 11, der durch ein sich stromabwärts stark erweiternden Gehäuse 12 begrenzt wird und in welchem mittels eines am Auslass des Gehäuses 12 angeordneten Sauggebläses 13 der erforderliche Druckabfall erzeugt wird. Anstelle eines durch den Gas strom selbst angetriebenen Gebläse-Turbinenaggregates ist in diesem Fall für das Gebläse Fremdantrieb vorgesehen. Zu diesem Zweck ist auf der Druckseite des Gebläses eine über ein Kegelradgetriebe 14 mit dem Gebläselaufrad gekuppelte Antriebswelle 15 aus dem Gehäuse 12 herausgeführt. Zufolge dieses Fremdantriebes lässt sich die Gebläsedrehzahl und demnach die Gasförderung an die jeweils im Kühlraum 11 herrschenden Druckverhältnisse anpassen.
Damit können kritisch Auslassverhältnisse des Abgasstromes, die sich bei Verwendung einer Turbine nach Fig. 1 stromabwärts dieser Turbine einstellen können, vermieden werden.
Bei den vorangehend beschriebenen Ausführungs- arten des Verfahrens wurde die Abkühlung des Gases unter den niedrigsten Taupunkt durch Entspannung desselben herbeigeführt. Ein zweiter Weg, die Unterkühlung der Gase unter den niedrigsten Taupunkt zu erreichen, besteht darin, dass dem Gas strom Normalluft von aussen in einer solchen Menge beigemischt wird, dass die Mischungstemperatur unter den verlangten Taupunkt absinkt.
Beim Beispiel nach den Fig. 3 und 4 ist an die Abgasleitung 16 ein den Kühlraum 11 begrenzendes Lavalrohr 17 angeschlossen, dessen Wand eine Vielzahl von Luftzufuhrschlitzen 18 aufweist. Die Schlitze 18 verlaufen in Strömungsrichtung schräg von aussen nach innen. An das sich nach der engsten Rohrstelle konisch erweiternde Auslassende des Lavalrohres 17 ist wiederum ein Elektrofilter 10 angeschlossen. Aus der Abgasleitung 16 gelangt der heisse Gasstrom in die Lavaldüse 17 und saugt hier durch die jalousieartig angeordneten Schlitze 18 kalte Frischluft aus der Umgebung an. Einzelne oder alle Schlitze 18 des Lavalrohres 17 können mit Mitteln zur Veränderung ihres Querschnittes versehen sein, so dass sich die angesaugte Luftmenge, und damit die erzielbare Unterkühlung verändern lassen.
Auch hier erfolgt durch die Abkühlung des Gas stromes im Kühlraum 11 kaskadenartiges Kondensieren und gegenseitiges Anlagern der auszuscheidenden Komponenten, die in dem im fallenden Luftstrom angeordneten Elektrofilter 10 in Form relativ grosser Partikeln ausgeschieden werden. Bei der in Fig. 5 gezeigten Variante sind die schrägen Schlitze 18 durch radial durch die Lavalrohrwand führende Schlitze 1 8a ersetzt.
Es ist zweckmässig, vor dem Eintritt des Abgasstromes in das Filter 10 das Gas durch einen Beruhigungsraum zu führen, in welchem sich die schweren Schwebepartikeln durch ihr Sinkvermögen zum Teil absetzen können. Eine solche Ausführung ist in den Fig. 6 und 7 dargestellt, die im übrigen dem Beispiel nach Fig. 3 entspricht. An den unteren Auslass des stehend angeordneten Lavalrohres 17 ist ein im Querschnitt annähernd U-förmiges Gehäuse 19 mit Schrägboden angeschlossen, dessen unmittelbar an das Lavalrohr 17 anschliessender Teil eine Absetzkammer 20 bildet. An den den Auslass bildenden Teil des Gehäuses 19 ist das vom bereits zum Teil gereinigten Gas im Steigstrom durchströmte Filter 10 angeschlossen. An der tiefsten Stelle der Absetzkammer 20 ist ein Ablasshahn 21 vorgesehen.
Es hat sich gezeigt, dass die Abscheidung der im Kühlraum 11 (Lavalrohr) gebildeten Partikeln im Steigstrom besonders gute Resultate liefert.
Bei der in Fig. 8 gezeigten Variante ist der Kühlraum ebenfalls durch ein geschlitztes Lavalrohr 17 gebildet; die Abkühlung wird durch die angesaugte und mit dem Gas strom vermischte Frischluft erzielt.
Anstelle eines Elektrofilters ist hier ein Zentrifugal- abscheider 22 vorgesehen. Die vom Laufrad des Abscheiders beschickte Auslassleitung ist in Axialrichtung in zwei getrennte Kammern 23, 24 unterteilt; das gereinigte Gas entweicht durch die obere Kammer 23, während die auszuscheidenden Par tikeln von der unteren Kammer 24 aufgefangen werden.
Ein weiteres Beispiel einer Heissgas-Reinigungseinrichtung mit in einem geschlitzten Lavalrohr 17 geschaffenem Kühlraum 11 ist in Fig. 9 dargestellt.
An Stelle des Lavalrohres könnte allerdings auch ein zylindrisches Rohr verwendet werden. Im Lavalrohr 17 ist von oben ein sich stromabwärts konisch verjüngendes Saugrohr 25 eingesetzt, das mit dem Umfangsrand seines erweiterten Endes am Lavalrohr 17 befestigt ist. Die angesaugte Frischluftmenge und demzufolge die erzielbare Kühlung hängen unter anderem auch von der Länge des Saugrohres 25 ab.
Das Saugrohr 25 kann auswechselbar in das Lavalrohr 17 eingesetzt sein. Um eine stufenweise Abkühlung des Gasstromes im Kühlraum 11 zu bewirken, sind bei der in Fig. 10 dargestellten Detailvariante in das den Kühlraum 11 begrenzende, zylindrische Rohr 1 7a mehrere in Strömungsrichtung hintereinander angeordnete konische Saugrohre 25a eingesetzt. Jedes vorangehende Saugrohr 25a ragt mit seinem verjüngten Ende in das weitere Ende des nachfolgenden Rohres 25a hinein. Auch hier saugt der Gas strom auf seinem Weg durch die Saugrohre 25a Frischluft durch die Schrägschlitze 18 in der Wand des Rohres 17a an; diese mit dem Gasstrom sich mischende Frischluft bewirkt die gewünschte Kühlung.
Durch die in Stufen erfolgende Luftzufuhr zum Kühlraum 11 mit entsprechender Abkühlung des Gas stromes erfolgt eine ausgeprägt stufenweise Kondensation der auszuscheidenden Gaskomponenten; durch gegenseitige Anlagerung der sich fortlaufend bildenden kleinen Partikeln und Anlagerung derselben an den im Gasstrom enthaltenen Fest- und Flüssigkeitspartikeln bilden sich die im nachfolgenden Abscheider auszuscheidenden grö sseren Partikeln.
Ein weiteres Beispiel mit durch ein an die Abgasleitung 16 angeschlossenes Lavalrohr 17 gebildetem Kühlraum 11 ist in Fig. 11 gezeigt. Diese Einrichtung eignet sich besonders dort, wo der zu reinigende Gas strom keine extrem hohe Temperatur besitzt. Das ungeschlitzte Lavalrohr 17 ist unter Schaffung eines Ringraumes 26 von einem zylindrischen Mantel 27 umgeben, der strom aufwärts einen Einlass und stromabwärts einen Auslass besitzt.
Dem Ringraum 26 wird ein Kühlmedium z. B. Luft, Wasser, Ö1 oder dergleichen zugeführt, was die zur Kühlung des Gas stromes erforderliche kontinuierliche Wärmeentnahme bewirkt.
Eine andere Möglichkeit der raschen und genügenden Abkühlung des Heissgasstromes zwecks Erzeugung abscheidefähiger Partikeln ist in den Fig. 12 und 12a dargestellt. Die Abkühlung des Heissgasstromes im Kühlraum 11 erfolgt hier durch kontinuierliche Wärmeabfuhr mittels der Kühlraumwände selbst. Zu diesem Zweck ist der den Kühlraum 11 bildende, im Querschnitt rechteckförmige Schacht an zwei einander gegenüberliegenden Seiten durch je ein über Umlenkrollen 28 und Antriebsrollen 29 geführtes, endloses Band 30 begrenzt. Das den Raum 11 jeweils begrenzende Bandtrum ist in einer Nut 31 des Kühlgehäuses 32 lose geführt.
Da, wie Fig. 12 zeigt, der Kühlraum 11 in Längsrichtung der Bänder 30 als Lavalrohr verläuft, herrscht im Kühlraum 11 Unterdruck, der ein Entweichen von Gas durch die Nuten 31 verhindert.
Die zweckmässig aus Metall bestehenden, durch die Rollen 29 in Pfeilrichtung a angetriebenen Bänder 30 transportieren die aus dem Kühlraum 11 aufgenommene Wärme kontinuierlich nach aussen. Das ins Freie führende Bandtrum kann die aufgenommene Wärme direkt an die Luft oder an ein geeignetes Kühlmedium abgeben. Es erfolgt somit eine kontinuierliche Abkühlung des durchströmenden Gasstromes. Anstelle eines geschlossenen Wärmetransportbandes kann ein solches Band auch durch jalousieförmige Einzellamellen, die gelenkig aneinandergehängt sind, gebildet sein, wobei durch die auftretenden schmalen Lamellenöffnungen zusätzliche Kaltluft von aussen treten kann. Den Fremdantrieb der Wärmetransportbänder kann man dadurch umgehen, dass man die Bänder aus schaufelartigen Jalousielamellen zusammensetzt, die an ihren Verbindungsstellen beweglich miteinander verbunden sind.
In den Fig. 13 und 1 3a ist eine solche Ausführung schematisch dargestellt. Die Lamellenbänder 30a weisen Einzellamellen 33 auf, die an einer Querseite schaufelförmig aufgebogen sind. Der Heissgasstrom trifft auf diese Schaufelelemente und bewegt sie in Richtung des engsten Kühlraumquerschnittes. Die Abkühlung des Gasstromes mittels einer laufenden Wärmetransportwand kann auch dadurch geschehen, dass man in die Gasströmung eine aus Lamellen bestehende Wand in Strömungsrichtung einbaut und diese Wand mit entsprechender Geschwindigkeit mit oder entgegen der Richtung des Gasstromes bewegt. Wählt man als Bandmaterial einen Werkstoff, der eine hohe spezifische Wärme und eine grosse Wärmeleitzahl besitzt, dann kann durch eine laufende Wärmetransportwand eine erhebliche Wärmemenge aus dem Gas strom abgeführt werden.
Wie schon erwähnt, eignet sich das im vorangehenden an verschiedenen Beispielen erläuterte Verfahren insbesondere zur Reinigung der Auspuffgase von Verbrennungsmotoren z. B. von Dieselmotoren.
Wie bekannt, enthalten solche Dieselmotoren-Auspuffgase ausser als Festpartikel vorhandenen anorganischen Salzen wie Na2SO4, MgSO4, CaSO4, V206 auch Spuren von gasförmigen Säurekomponenten, insbesondere Schwefelsäure. Der Taupunkt dieser Säurebestandteile liegt zwischen 290 und 3380 C; schon eine relativ kleine Temperatursenkung, wie sie nach dem vorbeschriebenen Verfahren ohne weiteres erreichbar ist, genügt zur Ausfällung dieser Säurebestandteile, die sich in der Folge an den Festpartikeln anlagern und so abgeschieden werden können.
Eine Dieselmotor-Auspuffgasanalyse zeigt bei Volleistung im allgemeinen etwa folgende Zusam mensetzung:
Co2
H20 60/o
100/@
CO Q10/o
N2 77ovo
Asche oder Russgehalt lOOmglm3.
Dabei ist zu beachten, dass eine Abscheidung der H2O-, Q- und N2-Komponenten nicht erforderlich ist, da diese Komponenten weder geruchstörend noch gefährlich sind. Wird zur Abscheidung ein Elektrofilter mit Sprühionisation verwendet, so bewirkt die zwangläufig auftretende Ozonbildung insbesondere im Zusammenwirken mit dem Schwefelgehalt des Gasstromes einen Zerfall des CO-Anteiles. Anderseits sind die einzelnen Gaskomponenten in den meisten Fällen an Wasser angelagert bzw. bilden höherwertige Stickstoffverbindungen, deren Taupunkte zwischen 50 und 800 C liegen, so dass sie durch die beschriebenen Kühlmethoden ohne weiteres noch erfassbar sind.
Alle bisher bekannten Konstruktionen für Elektrofilter gehen von dem Prinzip aus, die mit Gasionen geladenen Partikeln aus dem Aerosolstrom dadurch herauszunehmen, dass man die geladenen Partikeln einem zur Strömungsrichtung des Aerosols quergerichteten elektrischen Felde aussetzt, wodurch die geladenen Partikeln in Richtung des Spannungsgradienten des elektrischen Feldes bewegt werden und so auf Abscheideelektroden niedergeschlagen werden.
Das im folgenden beschriebene Prinzip verlässt diesen Weg und nützt die durch die Bewegungs richtung des Aerosols gegebene Richtungskomponente der abzuscheidenden Partikeln direkt aus, ohne dass dazu für die Abscheidung ein eigenes elektrisches
Querfeld notwendig ist.
Die Fig. 14 stellt eine Anordnung eines Elektro filters dar. Der Aerosolstrom wird an Ionisierungsspitzen 34, Ionisierungsdrähten oder an radioaktiven Strahlungsträgern vorbeigeführt, wodurch die Gasmoleküle in Gasionen umgewandelt werden. Diese
Gasionen lagern sich nach bekannten Gesetzen an die im Aerosol vorhandenen Festpartikeln an. Die auf diese Weise gebildeten geladenen Teilchen be wegen sich nun in Richtung des Aerosolstromes wei ter und treffen auf ihrem Wege auf als Filtermatten
35 ausgebildete Abscheideelektroden, die aus einem metallischen Tragnetz, gefüllt mit einem durchlässi gen Stoff, der aus Metall, Glasfaser- oder Kunststoff gewebe bestehen kann, auf. Die geladenen Partikeln werden an dem Gewebe bzw. Drahtnetz auf natür lichem Wege, ohne dass dabei ein elektrisches Feld benützt wird, abgelagert.
Um den Strömungswider stand möglichst gering zu halten, ordnet man sehr dünne Filtermatten 35 etagenförmig übereinander an, wobei durch diese etagenförmige Anordnung eine stufenweise Expansion des Aerosols und damit eine Verbesserung der Abscheidewirkung eintritt.
Die Fig. 15 zeigt eine Anordnung, bei welcher zwischen zwei aufeinanderfolgenden Filtermatten 35 eine Ionisationsquelle in Form einer Sprüh-, Coronaoder radioaktiven Strahlungsquelle 34 eingebaut ist.
Damit lässt sich erreichen, dass Kondensationsprodukte, die sich in den einzelnen Expansionsräumen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Filtermatten 35 bilden, geladen werden-können und so zur Abscheidung gelangen. Mit Hilfe des erfindungsgemässen Verfahrens ist es möglich, eine restlose Reinigung eines Gas stromes von festen oder flüssigen Partikeln zu erreichen. In besonderen Fällen kann als Zwischen- oder Schlussfilteement ein solches auÇsl Aktivkohle verwendet werden, was besonders dann zu empfehlen ist, wenn aromatische Bestandteile des Aerosols mit abgeschieden werden sollen.
Für Filter, bei welchen relativ grosse Partikeln abgeschieden werden sollen, kann das Etagenfilter ohne Ionisationsräume Verwendung finden, da die Abscheidung der Festpartikeln an den Filtergeweben dann auf mechanische Weise erfolgen kann.
Aus Platzersparnisgründen kann man die Filterelemente statt horizontal in V-förmiger Form anordnen, wodurch es möglich wird, die Durchströmgeschwindigkeit zu erhöhen.