DE2405669A1 - DEVICE FOR CLEANING EXHAUST GAS OR EXHAUST AIR - Google Patents
DEVICE FOR CLEANING EXHAUST GAS OR EXHAUST AIRInfo
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PATENTANWÄLTE " UODDPATENT LAWYERS "UODD
HENKEL— KERN — FEILER — HÄNZEL— MÜLLERHENKEL— KERN - FEILER - HÄNZEL— MÜLLER
DR. PHIL. DIPL.-ING. DR. RER. NAT. DIPL.-ING. DIPL.-ING.DR. PHIL. DIPL.-ING. DR. RER. NAT. DIPL.-ING. DIPL.-ING.
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Kawada Kogyo Kabushiki Kaisha
Higashi-tonami gun, Toyama, JapanKawada Kogyo Kabushiki Kaisha
Higashi-tonami gun, Toyama, Japan
Vorrichtung zum Reinigen von Abgas oder AbluftDevice for cleaning exhaust gas or exhaust air
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, bei v/elcher der in Industrieanlagen anfallende Rauch, der SO2 und dgl. enthält, praktisch bei seinem Austritt aus dem Rauchrohr mit Dampf vermischt, neutralisiert und durch Verflüssigung und Filtern von seinen schädlichen Bestandteilen befreit und diese Abgassubstanz als nicht umweltverschmutzende Abflüssigkeit abgeführt wird.The invention relates to a device in which the smoke that occurs in industrial plants, which contains SO 2 and the like, is mixed with steam, neutralized and freed from its harmful components by liquefaction and filtering, practically when it emerges from the smoke pipe, and this exhaust substance is used as a non-polluting waste is discharged.
Das aus den Essen oder Rauchrohren von Industrieanlagen austretende Abgas wird als eine der Ursachen für die Luftverschmutzung angesehen, und das in solchen Abgasen enthaltene SO^ ist als besonders schädlicher Bestandteil bekannt. Es wurden daher bereits zahlreiche Vorrichtungen zur Reinigung der Abgase von Industrieanlagen, wie Fabriken, vorgeschlagen. Viele dieser Vorrichtungen verwenden dabei elektrische Staubfänger oder -sammler, die nur die in der abgeführten Luft bzw. im Abgas enthaltenen Staub- und IPeststoffanteile abscheiden, oder sie sind mit einer Berieselungseinrichtung im Rauchkanal versehen. Dabei zeigt es sich jedoch, daß eine vollständige Reinigung des Abgases nur nach Entfernen der schädlichen chemischen Bestandteile, wie S0_, und der Feststoffe, wie Staub, aus der Luft möglich ist. Die Erfindung beruht auf der Tatsache, daß das im Abgas enthaltene SO, HzyBl/ϊϊδThat escaping from the food or smoke pipes of industrial plants Exhaust gas is considered to be one of the causes of air pollution and that contained in such exhaust gases SO ^ is known to be a particularly harmful component. It therefore, numerous devices for purifying the exhaust gases from industrial plants such as factories have been proposed. Many of these devices use electrical dust collectors or collectors that only remove the air that is being discharged or separate dust and solids contained in the exhaust gas, or they are provided with a sprinkler system in the smoke channel. It turns out, however, that one Complete cleaning of the exhaust gas only after removing the harmful chemical components such as S0_ and the solids, like dust, from the air is possible. The invention is based on the fact that the SO contained in the exhaust gas, HzyBl / ϊϊδ
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wasserlöslich ist, und bezweckt die Entfernung der schädlichen chemischen Bestandteile, wie SO2, im Abgas durch Einleitung des Abgases in (V/asser-) Dampf, wodurch das SO2 einer Verflüssigung unterworfen wird.is water-soluble, and aims to remove the harmful chemical components, such as SO 2 , in the exhaust gas by introducing the exhaust gas into (V / water) vapor, whereby the SO 2 is subjected to a liquefaction.
Die Erfindung sieht folgende Maßnahmen vor: Vermischen des Abgases aus den Rauchrohren mit Dampf, Verflüssigung des Dampfes durch Abkühlung und Reinigung der so erhaltenen Flüssigkeit mit einem Neutralisierungsmittel nach der Einführung in einen Reinigungsbehälter und Austragen aus letzterem. Zu diesem Zweck ist eine Mischkammer für Dampf und Abgas mit einem Venturirohr am oberen Ende des Rauchrohrs zur Druckförderung von Dampf in die Mischkammer vorgesehen, um die Strömungsgeschwindigkeit in dieser Kammer zu erhöhen und an das obere Ende des Rauchrohrs einen Unterdruck (minus load) anzulegen, wodurch das Abgas zwangsweise in die Mischkammer eingesaugt und darin mit dem Dampf vermischt wird. Das obere Ende der Mischkammer ist über ein Rohrknie nach unten geführt, dessen Ende zum Boden hinv/eist und einen Kanal für die Austragstoffe bildet. Das in der Mischkammer gebildete Gemisch aus Dampf und Abgas wird durch eine im Oberteil eines Austragrohrs angeordnete Kühleinrichtung schnell abgekühlt und verflüssigt, während es unter dem Einfluß einer im Unterteil des Austragrohrs angeordneten Saugeinrichtung bzw. eines Gebläses im Austragrohr nach unten strömt.The invention provides the following measures: Mixing of the exhaust gas from the smoke tubes with steam, liquefaction of the steam by cooling and cleaning the so obtained Liquid with a neutralizing agent after being introduced into a cleaning container and discharged from it the latter. For this purpose there is a mixing chamber for steam and exhaust gas with a venturi tube at the top of the smoke tube intended for the pressure delivery of steam into the mixing chamber, to increase the flow rate in this chamber and a negative pressure at the upper end of the smoke pipe (minus load), whereby the exhaust gas is forcibly sucked into the mixing chamber and mixed with the steam will. The upper end of the mixing chamber is led downwards over a pipe elbow, the end of which points towards the floor and one Forms channel for the discharges. The mixture of steam and exhaust gas formed in the mixing chamber is through an im Cooling device arranged at the top of a discharge tube is rapidly cooled and liquefied while it is under the influence a suction device arranged in the lower part of the discharge tube or a fan in the discharge tube downwards flows.
Am unteren Ende des Austragrohrs ist ein Reinigungsbehälter vorgesehen, in den die das Abgas enthaltende Flüssigkeit über das Austragrohr eingeleitet wird, wobei das Abgas in diesem"Behälter mit Hilfe eines Feutralisierungsmittels neu- ' tralisiert und schließlich als nicht umweltverschmutzende Flüssigkeit abgeführt wird.At the lower end of the discharge tube, a cleaning container is provided, into which the liquid containing the exhaust gas is introduced via the discharge pipe, the exhaust gas in this "container with the help of a neutralizing agent" neutralized and finally discharged as a non-polluting liquid.
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Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der "beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:In the following, a preferred embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the "accompanying drawings. Show it:
Fig. 1 einen schematischen lotrechten Schnitt durch eine Abgasreinigungsvorrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung,Fig. 1 is a schematic vertical section through an exhaust gas purification device with features according to the Invention,
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie H-II in Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie HI-III in Fig. Λ undFig. 2 shows a section along the line H-II in Fig. 1, Fig. 3 is a section along the line HI-III in Fig. Λ and
Fig. 4 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Schnitt durch den Wassermantel und die Berieselungs- bzw. Sprüheinrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung.4 shows a section on an enlarged scale by the water jacket and the sprinkler or spray device with features according to the invention.
Gemäß Fig. 1 ist über das obere Ende eines Rauchrohrs 1 ein Zylinder 2 mit etwas größerem Durchmesser als dem des Rauchrohrs 1 koaxial zu letzterem aufgesetzt, so daß um den Außenumfang des Rauchrohrs herum eine Dampfkammer 6 gebildet wird. Das untere Ende des Zylinders 2 ist bis auf einen kleinen Abschnitt durch eine mit der Mantelfläche des Rauchrohrs 1 in Berührung stehende Bodenplatte 3 verschlossen. An der Außenseite des Rauchrohrs 1 ist ein Dampfrohr 5 vorgesehen, dessen unteres Ende mit einem Kessel 4 verbunden ist, der durch die bei der Verbrennung anfallende Überschußwärme beheizt wird. Das obere Ende des Dampfrohrs 5 ist mit einem Teil der Bodenplatte 3 des Zylinders 2 verbunden, so daß der durch den Kessel 4 erzeugte Dampf über das Rohr 5 in die im Zylinder 2 vorgesehene Dampfkammer 6 einströmen kann.According to FIG. 1, a cylinder 2 with a slightly larger diameter than that of the smoke pipe is over the upper end of a smoke pipe 1 1 placed coaxially to the latter, so that a steam chamber 6 is formed around the outer circumference of the smoke tube will. Except for a small section, the lower end of the cylinder 2 is connected to the jacket surface of the smoke pipe 1 bottom plate 3 in contact is closed. A steam pipe 5 is provided on the outside of the smoke pipe 1, the lower end of which is connected to a boiler 4, the excess heat generated by the combustion is heated. The upper end of the steam pipe 5 is with a Part of the bottom plate 3 of the cylinder 2 connected so that the steam generated by the boiler 4 through the pipe 5 into the im Cylinder 2 provided steam chamber 6 can flow.
Die Innenwand des oberen Endes des Zylinders 2, an xvelchem sich das obere Ende des Rauchrohrs 1 befindet, ist zur Mitte des Zylinders 2 hin nach innen gekrümmt und bildet somit ein Venturirohr 7 mit kleinerem Durchmesser als dem des ZylindersThe inner wall of the upper end of the cylinder 2, at xvelchem if the upper end of the smoke pipe 1 is located, it is curved inwards towards the center of the cylinder 2 and thus forms a Venturi tube 7 with a smaller diameter than that of the cylinder
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2. Mit dem das Venturirohr 7 aufweisenden oberen Ende des Zylinders 2 ist die Mischkammer 9 zum Vermischen des Dampfes mit dem Abgas verbunden. Das andere Ende eines Rückführrohrs oder Rohrknies 8 ist mit dem oberen Ende eines parallel zum Rauchrohr 1 angeordneten Austragrohrs 1o verbunden, das an der Außenumfangsfläche seines oberen Endes einen Wassermantel 13 zur Kühlung des durch das Austragrohr 1o nach unten strömenden Dampfes und eine Sprüheinrichtung 14 aufweist, welche die Verflüssigung des Abgasgemisches am unteren Ende des Wassermantels 13 innerhalb des Austragrohrs 1o begünstigt. 2. The upper end of the cylinder 2 having the Venturi tube 7 is the mixing chamber 9 for mixing the steam connected to the exhaust gas. The other end of a return pipe or elbow 8 is parallel to the upper end of one connected to the smoke pipe 1 arranged discharge pipe 1o, which has a water jacket on the outer circumferential surface of its upper end 13 for cooling the through the discharge pipe 1o after Has flowing steam below and a spray device 14, which liquefies the exhaust gas mixture at the bottom Favored end of the water jacket 13 within the discharge pipe 1o.
Das Lagenverhältnis zwischen dem Wassermantel I3 und der Sprüheinrichtung 14 läßt sich konkret wie folgt erläutern: Der Wassermantel 13 ist so ausgebildet, daß das über ein Rohr 17 zugeführte Kühlwasser I5 in einen an der Außenseite des Austragrohrs 1o festgelegten Zylinder einströmt, während das mit dem unteren Ende des Wassermantels 13 verbundene Sprühoder Rieselrohr ringförmig in das Austragrohr 1o hineinragt. Gemäß Fig. 4 öffnen sich die einzelnen Sprühöffnungen 16 dieses Sprührohrs schräg nach unten in das Austragrohr 1o.The relationship between the water jacket I3 and the The spray device 14 can be explained specifically as follows: The water jacket 13 is designed so that it is via a pipe 17 supplied cooling water I5 into one on the outside of the Discharge pipe 1o specified cylinder flows in, while the The spray or trickle pipe connected to the lower end of the water jacket 13 protrudes annularly into the discharge pipe 1o. According to FIG. 4, the individual spray openings 16 of this spray tube open obliquely downward into the discharge tube 1o.
Das Austragrohr 1o erstreckt sich über ein beträchtliches Stück nach unten und mündet an seinem unteren Ende im Inneren des Reinigungsbehälters 23· Eine am einen Ende eines Luftzufuhrrohrs 19 befindliche Öffnung 18 öffnet sich oberhalb der Mündung des Austragrohrs, wobei ein am anderen Ende des Luftrohrs 19 angeordnetes Luftgebläse 21 Luft in das Austragrohr 1o einbläst. Die in das Austragrohr 1o einmündende Öffnung 18 ist mit einer wasserabweisenden Abdeckung 22 zur Verhinderung einer Verstopfung der Öffnung durch die Flüssigkeit versehen, und die aus der Öffnung 18 austretende Luft strömt in die Abdeckung 22 hinein und wird aus dieser unmittelbar abwärts zum unteren Ende 2o des Austragrohrs 1o abgeleitet. The discharge pipe 1o extends over a considerable amount Piece down and opens at its lower end inside the cleaning container 23 · One at one end of an air supply pipe 19 located opening 18 opens above the mouth of the discharge tube, with one at the other end of the air pipe 19 arranged air blower 21 blows air into the discharge pipe 1o. The one opening into the discharge pipe 1o Opening 18 is covered with a water-repellent cover 22 to prevent the opening from being blocked by the liquid provided, and the air emerging from the opening 18 flows into the cover 22 and is from this directly derived downwards to the lower end 2o of the discharge tube 1o.
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Der Reinigungsbehälter 23 ist mit einem Fülltrichter 24 zur Einführung des für die Reinigung der aus dem unteren Ende des Austragrohrs in den Behälter, in welchem sie gespeichert wird, austretenden Austragflüssigkeit 25 benötigten Neutralisierungsmittels 26 versehen. Bei 27 ist ein Auslaß des Behälters angedeutet, während bei 28 ein Lufteinlaß vorgesehen ist.The cleaning container 23 is provided with a filling funnel 24 for the introduction of the cleaning from the lower End of the discharge tube in the container in which it is stored, the discharge liquid 25 required Neutralizing agent 26 is provided. At 27 an outlet of the container is indicated, while at 28 an air inlet is provided is.
Vor der Einleitung von SO^-haltigem Abgas über den Rauchkanal in das Rauchrohr 1 wird unter Druck stehender Dampf aus dem Kessel 4 über das Dampfrohr 5 in die Dampfkammer 6 des Zylinders 2 eingeführt. Während der Dampf bei seinem Austritt aus der Dampfkammer 6 die Verengung des Venturirohrs 7 durchströmt, wirkt ein Unterdruck auf das obere Ende des Rauchrohrs 1 ein, und unter diesen Bedingungen wird dann das Abgas in das Rauchrohr 1 eingeleitet.Before the introduction of SO ^ -containing exhaust gas via the smoke duct In the smoke pipe 1 is pressurized steam from the boiler 4 via the steam pipe 5 in the steam chamber 6 of the Cylinder 2 introduced. While the steam flows through the constriction of the Venturi tube 7 as it emerges from the steam chamber 6, a negative pressure acts on the upper end of the smoke pipe 1, and under these conditions the exhaust gas then becomes introduced into the smoke pipe 1.
Das im Rauchrohr 1 befindliche Abgas wird durch den auf das obere Ende des Rauchrohrs wirkenden Unterdruck zwangsweise nach oben gesaugt und in der Mischkammer 9 mit dem Dampf vermischt. Das auf diese Weise in der Mischkammer 9 gebildete Gemisch aus Dampf und Abgas wird dann über das Rohrknie 8 in die Austragleitung 1o überführt. Da die Luft unter dem Einfluß des am unteren Ende des Austragrohrs 1o angeordneten Gebläses 21 im Austragrohr abwärts strömt, wird das Abgas/Dampf-Gemisch aus dem Rohrknie 8 gleichmäßig in das Austragrohr eingeführt, und da das obere Ende des Austragrohrs 1o ständig durch den Wassermantel 13 gekühlt wird, wird dieses Gemisch durch letzteren schnell abgekühlt und verflüssigt, während es die Teilchen des Abgases noch enthält. Die am unteren Ende des Wassermantels 13 vorgesehene Sprüheinrichtung 14 läßt ständig Wasser in das Innere des Austragrohrs 1o austreten, wodurch die Verflüssigung beschleunigt wird.The exhaust gas in the smoke pipe 1 is forced by the negative pressure acting on the upper end of the smoke pipe sucked up and mixed in the mixing chamber 9 with the steam. The mixture of steam and exhaust gas formed in this way in the mixing chamber 9 is then passed through the elbow 8 transferred into the discharge line 1o. Since the air under the Influence of the arranged at the lower end of the discharge tube 1o Blower 21 flows downward in the discharge pipe, the exhaust gas / steam mixture from the pipe elbow 8 is uniformly in the discharge pipe introduced, and there the upper end of the discharge tube 1o constantly is cooled by the water jacket 13, this mixture is rapidly cooled and liquefied by the latter, while it still contains the particles of the exhaust gas. The spray device 14 provided at the lower end of the water jacket 13 can be constantly leak water into the interior of the discharge pipe 1o, whereby the liquefaction is accelerated.
Das vollständig verflüssigte Gemisch fließt nunmehr längsThe completely liquefied mixture now flows lengthways
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der Innenwand des Austragrohrs 1o abwärts in Richtung auf den Reinigungsbehälter 23. Da die wasserabweisende Abdeckung 22 die Öffnung 18 vor der im Austragrohr herabströmenden Flüssigkeit schützt, besteht keine Gefahr für eine Beschädigung der Öffnung 18 oder eine Verstopfung derselben durch die Flüssigkeit, wenn die Vorrichtung längere Zeit in Betrieb steht.the inner wall of the discharge pipe 1o downwards in the direction on the cleaning container 23. Since the water-repellent cover 22 closes the opening 18 in front of the downflow in the discharge pipe Liquid protects, there is no risk of damage to the opening 18 or a blockage the same through the liquid when the device is in operation for a long time.
Die in den Reinigungsbehälter 23 eingeleitete Flüssigkeit wird in diesem bis zur Ansammlung einer gewissen Flüssigkeitsmenge gespeichert, während das für die Reinigung benötigte Neutralisierungsmittel aus dem Fülltrichter 24 in den Behälter eingeführt wird, so daß sich der Staubanteil bei 29 am Boden des Behälters 23 absetzt und die klare, neutralisierte, keine Umweltverschmutzung hervorrufende Flüssigkeit aus dem Auslaß 27 abströmt.The liquid introduced into the cleaning tank 23 is stored in this until a certain amount of liquid accumulates, while that required for cleaning Neutralizing agent from hopper 24 in the container is introduced so that the dust fraction at 29 settles on the bottom of the container 23 and the clear, neutralized, no polluting liquid flows out of the outlet 27.
Wie erwähnt, wird durch die Erfindung die Abtrennung von schädlichen Bestandteilen, d.h. Schadstoffen, aus dem aus Rauchrohren o.dgl. austretenden Abgas erleichtert, indem das Abgas am oberen Ende des Rauchrohrs mit Dampf vermischt wird und die Teilchen der Schadstoffe und des Rauchs zu in Wasseptropfen enthaltenen Körnchen umgewandelt werden, während das Gemisch aus Abgas und Dampf zur Verflüssigung abgekühlt wird. Auf diese Weise wird es möglich, das SO^, welches ein typisches Beispiel für Luftverschmutzungsstoffe darstellt, praktisch vollständig zu beseitigen. Aus diesem Grund stellt die Erfindung eine wirksame Maßnahme zum Umweltschutz dar, welche der Industrie beträchtliche Vorteile bietet.As mentioned, the invention enables the separation of harmful constituents, i.e. pollutants, from the Smoke pipes or the like. Exiting exhaust gas is facilitated by the exhaust gas being mixed with steam at the upper end of the smoke tube and the particles of pollutants and smoke too in drops of water contained granules are converted while the mixture of exhaust gas and steam is cooled to liquefy. In this way it becomes possible to use the SO ^, which is a typical An example of air pollutants is practically eliminating them completely. For this reason, the invention an effective measure of environmental protection which offers considerable advantages to the industry.
Zusammenfassend wird mit der Erfindung somit eine Vorrichtung zur Reinigung von Abgasen geschaffen, bei welcher das aus einem Rauchrohr, einer Esse o..dgl. austretende, staubhaltige Abgas am Oberteil des Rauchrohrs mit Dampf vermischt und durch Abkühlung verflüssigt wird, wobei die den Staub enthaltende Flüssigkeit entsprechend ihren geweiligen chemischen Eigenschaften in einem Reinigungsbehälter neutralisiert wird.In summary, the invention thus creates a device for cleaning exhaust gases, in which the from a smoke pipe, a forge or the like. escaping, dusty exhaust gas at the top of the smoke pipe mixed with steam and through Cooling is liquefied, the liquid containing the dust according to its chemical properties is neutralized in a cleaning container.
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Claims (2)
unter Druck in den Zylinder (2) gefördert und das Gemisch aus Dampf und Abgas in ein mit der Mischkammer verbundenes Austragrohr (io) einführbar ist, in welchem es durch eine in der Mitte des Austragrohrs angeordnete Kühleinrichtung (15) schnell abgekühlt und in einen am unteren Ende des Austragrohrs angeordneten Reinigungsbehälter (23) eingeführt wird, in welchem das Gemisch gespeichert und einer Neutralisierungsbehandlung unterworfen wird.the dust-laden exhaust gas is provided, the steam
conveyed under pressure into the cylinder (2) and the mixture of steam and exhaust gas can be introduced into a discharge pipe (io) connected to the mixing chamber, in which it is rapidly cooled by a cooling device (15) arranged in the middle of the discharge pipe and transferred to a The cleaning container (23) arranged at the bottom of the discharge pipe is introduced, in which the mixture is stored and subjected to a neutralization treatment.
gekennzeichnet durch einen Zylinder (2) mit größerem Durchmesser als dem eines Rauchrohrs (1) o.dgl., wobei der Zylinder koaxial zum Rauchrohr an dessen oberem Ende angeordnet ist, eine um den Außenumfang des Rauchrohrs herum festgelegte Dampfkammer (6), ein oberhalb des Rauchrohrs vorgesehenes Venturirohr (7) und eine an dessen Oberseite vorgesehene Mischkammer (9) für Dampf und Abgas, wobei der Dampf aus der Dampfkammer unter Druck in das Venturirohr gefördert wird, so daß er an der Oberseite des Rauchrohrs innerhalb des Zylinders (2) einen Unterdruck erzeugt, durch den das Abgas zwangsweise in den Zylinder hineingesaugt und die Vermischung zwischen dem Dampf und dem Abgas in der Mischkammer beschleunigt wird.2. device for mixing steam and exhaust gas or exhaust air,
characterized by a cylinder (2) with a larger diameter than that of a smoke pipe (1) or the like, the cylinder being arranged coaxially to the smoke pipe at its upper end, a steam chamber (6) fixed around the outer circumference of the smoke pipe, one above of the smoke tube provided Venturi tube (7) and a mixing chamber (9) for steam and exhaust gas provided on the top thereof, the steam being conveyed from the steam chamber under pressure into the Venturi tube so that it is at the top of the smoke tube inside the cylinder (2) creates a negative pressure by which the exhaust gas forcibly sucked into the cylinder and the mixing between the steam and the exhaust gas in the mixing chamber is accelerated.
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