Elektrofilter

Abstract

 Bei Elektrofiltern zur Abscheidung von Flüssig­keiten und/oder Feststoffen aus Gasen, insbe­sondere zur Abscheidung von Flüssigkeitsnebeln und Aerosolen aus Industrie-Abgasen, bei denen die Niederschlagselektroden im wesentlichen vertikal verlaufend angeordnet und rohrförmig ausgebildet sind, besteht die Gefahr, daß es im Austragsbereich der aus den Gasen abgeschiede­nen Flüssigkeiten und/oder Feststoffen zwischen den Sprühelektroden und den Niederschlagselek­troden zu elektrischen Überschlägen kommt, die die Sprühelektroden verhältnismäß rasch zerstö­ren. Auch bedarf es bei den bisher bekannten Elektrofiltern einer verhältnismäßig starken Dimensionierung der Niederschlagselektroden, um eine für den Betrieb ausreichende Stabilität zu gewährleisten. Gemäß der Erfindung wird demge­genüber ein von Überschlägen zwischen der Sprühelektrode und der Niederschlagselektrode freies Elektrofilter hoher Stabilität dadurch erreicht, daß die Niederschlagselektroden (2, 13) wenigstens an den unteren Enden (5) trich­terförmig erweitert ausgebildet und zu einer in sich geschlossenen Raumeinheit zusammengefaßt sind.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Elektrofil­ter zur Abscheidung von Flüssigkeiten und/oder Feststoffen aus Gasen, insbesondere zur Ab­scheidung von Flüssigkeitsnebeln und Aerosolen aus Industrie-Abgasen, bei dem die Nieder­schlagselektroden im wesentlichen vertikal ver­laufend angeordnet und rohrförmig ausgebildet sind, in denen die Sprühelektroden zentrisch angeordnet sind.

[0002] Bei den bisher bekannten Elektrofiltern obiger Bauart sind die rohrförmig ausgebildeten Nie­derschlagselektroden mit einem vom oberen Ende bis zum unteren Ende verlaufenden gleichgroßen lichten Querschnitt versehen. Aufgrund dieser Ausbildung der rohrförmigen Niederschlagselek­troden ist nicht zu vermeiden, daß es im unte­ren Bereich, also im Austrittsbereich der Flüs­sigkeit oder der Feststoffe aus den rohrförmi­gen Niederschlagselektroden, zu elektrischen Überschlägen zwischen den Sprühelektroden und den Niederschlagselektroden kommt, wodurch die Sprühelektrode verhältnismäßig rasch zerstört wird und ausgewechselt werden muß. Die elektri­schen Überschläge von der Sprühelektrode zur Niederschlagselektrode im Austrittsbereich der Flüssigkeit oder der Feststoffe aus den rohr­förmigen Niederschlagselektroden ist auf die in diesem Bereich besonders stark anwachsenden, an der Innenwandung der Niederschlagselektrode von oben nach unten wandernden Flüssigkeitstropfen und/oder Feststoffpartikeln zurückzuführen, und zwar durch ihre zunehmend verstärkte Ablagerung und dadurch verstärkte Annäherung an die Sprüh­elektrode im Austrittsbereich der Nieder­schlagselektrode. Darüber hinaus sind bei dem bekannten Elektrofilter die rohrförmig ausge­bildeten Niederschlagselektroden im Filterge­häuse unabhängig voneinander einzeln lose auf­gehängt, so daß sie zur Wahrung einer für den Filterprozeß ausreichenden Stabilität entspre­ chend stark dimensioniert werden müssen, was wiederum mit einem erhöhten Kosten- und Ar­beitsaufwand verbunden ist.

[0003] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, durch entsprechende Ausbildung und Anordnung der Nie­derschlagselektroden eines Elektrofilters elek­trische Überschläge von der Sprühelektrode zur Niederschlagselektrode zu vermeiden und das Filter im konstruktiven Aufbau zu verbessern.

[0004] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Nie­derschlagselektroden wenigstens an den unteren Enden trichterförmig erweitert ausgebildet und zu einer in sich geschlossenen Raumeinheit zu­sammengefaßt sind.

[0005] Dadurch, daß die Niederschlagselektroden an den unteren Enden trichterförmig erweitert ausge­bildet sind, werden die an der Innenwandung der Niederschlagselektroden abgeschiedenen Flüssig­keitstropfen und/oder Feststoffpartikel, bevor sie nach unten hin aus den Niederschlagselek­troden austreten, von den Sprühelektroden nach außen in einen Bereich stark reduzierter Feld­stärke umgeleitet und dadurch elektrische Über­schläge von der Sprühelektrode zur Nieder­schlagselektrode mit Sicherheit vermieden. Die Standzeit der Sprühelektroden eines Elektrofil­ters wird daher im Vergleich zu den bisher be­kannten Elektrofiltern ähnlicher Bauart ganz wesentlich erhöht. Weiterhin wird durch die Zu­sammenfassung der Niederschlagselektroden zu einer in sich geschlossenen Raumeinheit eine sehr gedrungene, platzsparende Bauweise der Elektroden von hoher Stabilität erreicht.

[0006] Aus der deutschen Patentschrift 33 29 638 ist eine Vorrichtung zur Entstaubung von industri­ellen Gasen bekannt, die im wesentlichen aus einem Waschturm besteht, der im oberen Bereich mit einem Sprühelektrodenaggregat versehen ist, bei dem die Sprühelektroden von wabenartig zu­sammengesetzten Sechskantrohrabschnitten man­telförmig umgeben werden. Dieses im oberen Be­reich des Sprühturms angeordnete Sprühelektro­denaggregat dient hierbei lediglich dazu, die im Gasstrom befindlichen Staubpartikel negativ aufzuladen, so daß sie sich mit den darunter im Waschraum befindlichen positiv geladenen Was­sertropfen verbinden und mit diesen niederge­schlagen und aus dem Gasstrom abgeführt werden können.

[0007] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestal­tung der Erfindung besteht die Niederschlags­elektrode aus einem zylinderförmigen Rohr, das von einem eckigen Rohr, insbesondere sechsecki­gem Rohr mit Abstand mantelförmig umgeben ist, wobei die Mantelrohre mit Zu- und Ableitungen für die Zu- und Abführung von Kühlmitteln in den Hohlraum zwischen der zylinderförmig ausge­ bildeten Niederschlagselektrode und dem Mantel­rohr versehen sind. Durch die Zu- und Abführung von Kühlmitteln in den Hohlraum zwischen der zylinderförmig ausgebildeten Niederschlagselek­trode und dem Mantelrohr wird sehr vorteilhaft die Kondensation der im Gasstrom in Dampf- oder Nebelform befindlichen Flüssigkeit intensiviert und dadurch die Abscheidung von Flüssigkeiten, insbesondere von Flüssigkeitsnebeln und Aeroso­len aus dem Gasstrom wesentlich verbessert.

[0008] Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand von in Zeichnungen schematisch dargestellten Ausfüh­rungsbeispielen näher erläutert.

[0009] Es zeigt:

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem Elektrofil­ter mit zu einem Bündel zusammengefaß­ten rohrförmig ausgebildeteten Nieder­schlagselektroden und Sprühelektroden gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Satz rohrförmiger Niederschlags­elektroden mit im Querschnitt sechs­eckig ausgebildeten Mantelrohren in perspektivischer Darstellung gemäß der Erfindung.

[0010] Wie Fig. 1 zeigt, besteht das Elektrofilter zur Abscheidung von Flüssigkeiten und/oder Fest­stoffen aus Gasen, aus in einem Gehäuse (1) vertikal verlaufend angeordneten Niederschlags­ elektroden (2) mit darin zentrisch von oben nach unten verlaufenden Sprühelektroden (3). Die Niederschlagselektroden (2) sind rohrförmig ausgebildet und an ihren oberen und unteren Enden (4, 5) trichterförmig erweitert. In die­sen Endbereichen (4) und (5) sind die Nieder­schlagselektroden (2) miteinander fest ver­schweißt und bilden eine in sich geschlossene, sehr stabile Raumeinheit.

[0011] Am Filtergehäuse (1) ist oben in der Zeichnung auf der linken Seite ein Rohrstutzen (6) für die Zuführung von flüssigen oder gasförmigen Kühlmitteln in die zwischen den Niederschlags­elektroden (2) befindlichen Hohlräume (7) vor­gesehen. Der Abzug der Kühlmittel erfolgt über einen am unteren Ende des Gehäuses (1) angeord­neten Rohrstutzen (8).

[0012] In Betrieb werden die mit Flüssigkeiten und/­oder Feststoffen beladenen Gase dem Elektrofil­ter in Pfeilrichtung (9) von unten zugeführt, von wo sie die rohrförmig ausgebildeten Nieder­schlagselektroden (2) von unten nach oben durchströmen. Gleichzeitig wird durch den Stut­zen (6) am Gehäuse (1) in Pfeilrichtung (10) flüssiges oder auch gasförmiges Kühlmittel in die Hohlräume (7) zwischen den Niederschlags­elektroden (2) eingeleitet, das von oben nach unten die rohrförmigen Niederschlagselektroden (2) von außen umspült und über den Rohrstutzen (8) am unteren rechten Ende am Filtergehäuse in Pfeilrichtung (11) wiederum nach außen abge­führt wird. Mit Hilfe des Kühlmediums werden sehr vorteilhaft die rohrförmigen Nieder­schlagselektroden (2) von außen her gekühlt und dadurch die in den Gasen in Nebel- oder Dampf­form vorhandene Flüssigkeit kondensiert und in Form von Flüssigkeitstropfen an der Innenwan­dung der Niederschlagselektroden (2) zum Nie­derschlagen gebracht, von wo sie zusammen mit den in den Niederschlagselektroden aus den Gasen elektrostatisch abgeschiedenen Flüssig­keiten und/oder Feststoffpartikeln nach unten fließend über die trichterförmigen Erweiterun­gen (5) in Pfeilrichtung (12) aus dem Filter ausgetragen werden. Durch die trichterförmigen Erweiterungen (5) an den unteren Enden der Nie­derschlagselektroden (2) werden hierbei sehr vorteilhaft die aus den Gasen abgeschiedenen Flüssigkeiten und/oder Feststoffe von den Sprühelektroden (3) weg nach außen in einen Bereich reduzierter Feldstärke geführt, so daß elektrische Überschläge zwischen den Sprühelek­troden (3) und den Niederschlagselektroden (2) mit Sicherheit vermieden werden. Die Sprühelek­troden (3) werden hierdurch vor elektrisch erosiven Zerstörungen im Bereich des Flüssig­keits- und Feststoffaustrags aus den Nieder­schlagselektroden (2) bewahrt und ihre Stand­zeit dadurch ganz wesentlich erhöht.

[0013] Wie Fig. 2 zeigt, können die rohrförmig ausge­bildeten Niederschlagselektroden (13) gegebe­nenfalls auch sehr vorteilhaft mit einem im Querschnitt sechseckigen Mantelrohr (14) umge­ben und zu einer bienenwabenförmigen Baueinheit zusammengefaßt werden. Diese zylinderförmig ausgebildeten Niederschlagselektroden (13) mit ihren zentrisch angeordneten, stabförmigen Sprühelektroden (15) werden auch hierbei sehr vorteilhaft im Betrieb des Elektrofilters zur Unterstützung der Kondensation von im Gas vor­handenen Flüssigkeiten mit flüssigen oder gas­förmigen Kühlmedien umspült, die durch einen Rohrstutzen (16) dieser Baueinheit von oben zu­geführt und durch einen Rohrstutzen (17) am rechten unteren Ende aus dem Filter wieder ab­geführt werden. Diese in Fig. 2 dargestellte Ausbildung und Anordnung der Niederschlagselek­troden zeichnet sich besonders durch ihre hohe Stabilität und leichte Handhabung aus. Auch kann sie als geschlossene Baueinheit in belie­biger Anordnung und Größe jederzeit auch nach­träglich bei bestehenden Elektrofiltern leicht eingebaut werden.

Ansprüche

1. Elektrofilter zur Abscheidung von Flüssig­keiten und/oder Feststoffen aus Gasen, ins­besondere zur Abscheidung von Flüssigkeits­nebeln und Aerosolen aus Industrie-Abgasen, bei dem die Niederschlagselektroden im wesentlichen vertikal verlaufend angeordnet und rohrförmig ausgebildet sind, in denen die Sprühelektroden zentrisch angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Nie­derschlagselektroden (2, 13) wenigstens an den unteren Enden trichterförmig erweitert ausgebildet und zu einer in sich geschlos­senen Raumeinheit zusammengefaßt sind.

2. Elektrofilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederschlagselek­trode (13) aus einem zylinderförmigen Rohr besteht, das von einem eckigen Rohr, insbe­sondere sechseckigem Rohr (14) mit Abstand mantelförmig umgeben ist, wobei die Mantel­rohre (14) mit Zu- und Ableitungen (16, 17) für die Zu- und Abführung von Kühlmitteln in den Hohlraum zwischen der zylinderförmig ausgebildeten Niederschlagselektrode (13) und dem Mantelrohr (14) versehen sind.

Zeichnung