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ANLAGE ZUR REINIGUNG EINES ÄBGASSTROME;
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VON FESTEN PARTIKELN Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das
Gebiet der Reinigung eines Abgasstromes von dispersen Partikeln, insbesondere auf
Anlagen zur Reinigung des Abgasstromes von Grobpartikeln.
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Am erfolgreichsten kann die hrfindung in Betrieben der #E--Metallurgie
und des Eisenhüttenwesens verwendet werden.
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Beim Erschmelzen von Metall trägt der Abgasstrom feste Partikel von
Schlacke und Metall0 Im Zusammenhang mit der anwachsenden Metallerzeugung und folglich
den zunehmenden Auswürfen von in den Hüttenbetrieben entstehenden schädlichen Stoffen
in die Atmosphäre kommt das Problem auf, Abgase von festen Partikeln in einem einfacheren
technologischen Prozeß zu reinigen, weil die zur Zeit bestehenden Anlagen kompliziert
sind.
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Eine davon ist eine Anlage zur Reinigung der Nonvertergase von dispersen
Partikeln, die einen Gaszug, einen Gaskühler, einen Naßwäscher, Venturi-Rohre, eine
Schlamm leitung zur Entfernung von aufgefangenen festen Partikeln und einen Rauchabsauger
umfaßt (su-ss 421 343).
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Die Abgasreinigung erfolgt bei dieser Anlage im Naßwäscher und in
den Venturi-Rohren. Hierbei werden die Abgase, indem sie durch den Naßwäscher durchgehen,
befeuchtet und von festen Grobpartikeln gereinigt. Danach werden sie beim Passieren
der Venturi-Rohre der endgültigen Reinigung unterworfen und durch den Rauchabsauger
in die Atmosphäre abgeleitet.
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Bei der Arbeit dieser Anlage kommt es beim Transport des Schlammes
zum Zusetzen der Schlammleitungen, was zur Stillsetzung der Anlage führt.
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Außerdem werden die aufgefangenen Grobpartikeln (Schlamm) in nassem
Zustand ausgetragen, was es nicht erlaubt, sie im Hüttenwesen ohne vorläufige Entwässerung
auszunutzen.
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Bekannt ist ferner eine Anlage zur Reinigung eines #bgasstromes von
festen Partikeln der im Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 genannten
Art, die einen Gaszug, der mit einem Gaskühler vereinigt ist, eine Baueinheit zur
Abscheidung von Grobpartikeln aus dem Strom, die sich in einem Behälter befindet,
welcher mit Zerstäuberdüsen für die Zerstäubung von Wasser zur Kühlung und Befeuchtung
des Gasstromes versehen ist, eine Baueinheit zur Abscheidung von Staubpartikeln
aus diesem, die mit dem genannten Behälter verbunden ist, sowie einen Rauchabsauger
umfaßt (us-ps 3 315 443).
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Die Abgase des Konverters gelangen über den Gaszug in den Kühler,
in dem gleichzeitig mit der Kühlung des Stromes dessen Befeuchtung mit dem durch
die Zerstäuberdüsen des Behälters zerstäubten Wasser zustande kommt.
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Dabei findet das Auffangen von festen Grobpartikeln statt, die durch
den Wasserstrom weggespült werden und in die Baueinheit zur Abscheidung von Grobpartikeln
eintreten. Alsdann gelangt der Abgasstrom mit den nicht aufgefangenen Staubpartikeln
zum Venturi-Rohr, wo die endgültige Reinigung vor sich geht, worauf die gereinigten
Gase durch den Rauchabsauger in die Atmosphäre abgeleitet werden.
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Bei dieser Anlage schließt die Baueinheit zur Abscheidung von Grobpartikeln
eine ganze Reihe von Einrichtungen ein, darunter ein Gitter, das an der Rohrleitung
zur Ablagerung an ihm von gröberen festen Partikeln angebracht ist, ein Absetzbecken
zur Zerlegung der erhaltenen Trübe, zu deren Bestandteilen Partikeln mittlerer Größe
gehören, und ein System von Behältern, in denen die nachfolgende Entwässerung des
nach dem Abstehen der Trübe erhaltenen Schlammes geschieht.
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Obwohl bei dieser Anlage das Zusetzen der Schlammleitung durch nasse
Grobpartikeln ausgeschlossen ist, macht jedoch das Vorhandensein einer ganzen Reihe
von Einrichtungen in der Baueinheit zur Abscheidung von Grobpartikeln die Anlage
komplizierter und erfordert eine große Produktionsfläche.
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Uberdies sieht diese Anlage keine IYIöglichkeit vor, den Prozeß des
Auffaangens von Grobpartikeln in Abhängigkeit von ihrer Größe zu regeln.
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Auch ist darauf hinzuweisen, daß die aufgefangenen festen Partikeln
eine hohe Feuchtigkeit beim Austragen besitzen, was ihre nachfolgende Verwertung
im Hüttenwesen ohne vorläufige Entwässerung erschwert.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche
Anlage zur Reinigung eines Abgasstromes von festen Partikeln zu schaffen, bei der
die Baueinheit zur Abscheidung von Grobpartikeln in solcher weise ausgeführt ist,
daß dadurch Grobteilchen in trockenem Zustand aufgefangen werden können, was die
Betriebszuverlässigkeit der Anlage erhöht und ihre konstruktive Ausführung im ganzen
vereinfacht.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei der Anlage zur Reinigung
eines Abgasstromes von festen Partikeln, die einen Gaszug, der mit einem Gaskühler
vereinigt ist, eine Baueinheit zur Abscheidung von Grobpartikeln aus dem Strom,
die sich in einem Behälter befindet, welcher mit Zerstäuberdüsen für die Zerstäubung
von Wasser zur Kühlung und Befeuchtung des Gasstromes versehen ist, eine Baueinheit
zur Abscheidung von Staubpartikeln aus diesem, die mit dem genannten Behälter verbunden
ist, sowie einen Rauchabsauger umfaßt, erfindungsgemaß die Baueinheit zur Bbscheidung
von Grobpartikeln aus dem Strom eine mit ihrer Eintrittsöffnung an den Gaskühler
angeschlossene Düse und einen unter dieser längs ihrer Achse angeordneten Trichter
mit einer Ableitung aufweist, an welcher ein regelbarer Schieber angebracht ist,
der es gestattet, vom Trichter aufgefangene Grobpartikeln je nach ihrer Größe auszusche.
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den, wobei zwischen dem Trichter und dem Behältergehäuse die Zerstäuberdüsen
für die Zerstäubung von Wasser zur Nühlung und Befeuchtung des Gasstromes angeordnet
sind.
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Eine solche konstruktive Ausf#hrunE der Baueinheit zur Abscheidung
von Grobteilchen bietet die Möglichkeit,
diese Partikeln in trockenem
Zustand aufzufangen und sie ohne vorläufige Entwässerung zu nutzen, was den technologischen
Prozeß der Abgasreinigung vereinfacht, die Abmessungen der Anlage verringert und
ihre Wirtschaftlichkeit im ganzen erhöht, weil die aufgefangenen festen Partikeln
sogleich im Hüttenwesen, beispielsweise im Hochofenbetrieb, verwertet werden können.
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Das Vorhandensein eines regelbaren Schiebers an der Ableitung ermöglicht
die Regelung des Wirkungsgrades der Baueinheit zur Abscheidung von Grobpartikeln
aus dem Strom.
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Es ist zweckmäßig, daß an die Austrittsöffnung der Düse eine Abschirmung
angeschlossen ist, die mit der Innenwand des Behälters einen Wassermantel zur Kühlung
der Düse und der Wände des Behälters bildet.
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Dies gestattet, die Düse und den Behälter aus Sohlenstoffstahl auszuführen
und dadurch die Anwendung des teueren Chromstahls zu vermeiden, was den Investitionsaufwand
für die Gasreinigung herabmindert.
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Nachstehend wird ein konkretes Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 schematisch
eine Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Anlage zur Reinigung eines Abgasstromes
von Grobpartikeln und Fig. 2 die Einzelheit A in Fig. 1 der Baueinheit zur Abscheidung
von Grobpartikeln aus dem Strom, gemäß der Erfindung, in vergrößertem Maßstab.
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Die Anlage zur Reinigung eines Abgasstromes von festen Partikeln
enthält einen Gaszug 1 (Fig. 1), der mit einem Gaskühler 2 vereinigt ist,und eine
Baueinheit zur Abscheidung von Grobpartikeln aus dem Strom, die sich in einem Behälter
3 befindet und eine Düse 4 die mit ihrer Eintrittsöffnung an den genannten Gaskühler
2 angeschlossen ist, und einen unter dieser Düse längs ihrer Achse angeordneten
Trichter 5 mit einer Ableitung 6 aufweist.
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An der Rohrleitung 6 ist ein regelbarer Schieber 7 angebracht, der
es gestattet, vom Trichter 5 aufgefangene Grobpartikeln in Abhängigkeit von ihrer
Größe auszuscheiden.
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Zwischen dem Gehäuse des Behälters 3 und dem Trichter 5 sind Zerstäuberdüsen
d (Fig. 2) für die Zerstäubung von zur Kühlung und Befeuchtung des Gasstromes bestimmtem
Wasser angeordnet.
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An die Austrittsöffnung der Düse 4 (Fig. 2) ist eine Abschirmung
9 angeschlossen, die mit der Innenwand des Behälters 3 einen Wassermantel bildet,
welcher zur Kühlung der genannten Düse 4 und der Wände des Behälters 3 dient. Hierbei
sind zur Bildung des Wassermanteis zusätzliche Zerstäuberdüsen 10 (Fig. 2) vorgesehen.
Das Sammeln von aufgefangenen Grobpartikeln erfolgt in einem Bunker 11.
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Außerdem ist in der erfindungsgemäßen Anlage eine Baueinheit 12 (Fig.
1) zur Abscheidung von Staub#artikeln aus dem Strom, die mit dem Behälter 3 verbundenist,
in Form eines Venturi-Ro#rs, sowie ein Schlammsammler 13 vorgesehen.
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In der Anlage ist ein Tropfenfänger 14 vorgesehen, der mittels einer
Gasrohrleitung mit einem Rauchabsauger 16 und einem Rauchabzugsrohr 17 verbunden
ist.
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Um die Effektivität der Ausnutzung der Wärme von Konverter-Abgasen
zu erhöhen, kann als Kühler 2 ein Abhitzekessel zum Einsatz kommen.
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Die erfindungsgemäße Anlage arbeitet folgendermaßen: Die Abgase des
Konverters 18 (Fig. 1), die feste Partikel aus Metall und Schlacke sowie Staub enthalten
und eine Temperatur von etwa 120000 haben, strömen über den Gaszug 1 in den Gaskühler
2. Der auf die Temperatur von 75000 abgekühlte Abgasstrom gelangt in die Baueinheit
zur Abscheidung von Grobpartikeln. Beim Durchgang durch die Düse 4 wird der Gasstrom
zuerst komprimiert und beschleunigt, dehnt sich dann aber stark aus.
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Zusammen mit dem Gasstrom werden auch die festen Partikel beschleunigt.
Bei der Ausdehnung des Abgasstromes wird seine Geschwindigkeit vermindert, und die
Gase mit festen Feinpartikeln und Staub strömen den Wänden des Behälters 3 zu. Die
Grobpartikel aber bewegen sich infolge von Trägheitskräften in der bei der Beschleunigung
vorgegebenen Richtung weiter und gelangen in den Trichter 5.
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Hierbei werden mit Hilfe des regelbaren Schiebers 7 an der Rohrleitung
6 Grobpartikeln in Abhängigkeit von ihrer Größe aufgefangen. Je weiter der Schieber
geöffnet ist, um so größer ist der Luftstrom, welcher durch diesen entgegen dem
Abgasstrom in den Trichter 5 strömt. Als ergebnis strömen dem Trichter feste Partikel
zu, die imstande sind, den Aufstrom (Gegenstrom) der Luft zu überwinden. Aufgefangene
Grobpartikel werden in nassem Zustand im Buriker 11 gesammelt.
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Der Abgasstrom mit vom Trichter 5 nicht aufgefangenen festen Partikeln
gelangt in den Raum zwischen dem Trichter und dem Gehäuse des Behälters 3, wo er
mit dem durch die Zerstäuberdüsen 8 zerstäubten Wasser befeuchtet wird.
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Mit Wasser benetzte feste Feinpartikel werden aus dem Abgasstrom
ausgeschieden und im unteren Teil des Behälters 3 gesammelt, woraus sie in Form
einer Trübe zur Entwässerung transportiert werden.
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Der befeuchtete Gasstrom mit in ihm verbliebenem Staub gelangt dann
in die Baueinheit 12 zur Abscheidung von Staubpartikeln, also in-das Venturi-Rohr,
wo sie abgeschieden und im Schlammsammler 13 angesammelt werden. Die gereinigten
Gase werden im Tropfenfänger 14 getrocknet und mit Hilfe des Rauchabsaugers 16 über
das Rauchabzugsrohr 17 in die Atmosphäre abgeleitet.
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Bei einer solchen Bauart der Anlage zur Abgasreinigung von festen
Partikeln wird der technologische Prozeß der Reinigung vereinfacht, werden die Abmessungen
der Anlage verringert und die Betriebs zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit verbessert.