• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1986002859A1
    申请号:PCT/CH1985/000130
    申请日:1985-09-09
    公开日:1986-05-22
    发明作者:Erich Bruhin
    申请人:Terno Ag；
    IPC主号:B01D47-00
    专利说明:
    [0001] Verfahren zum Entfernen von Verunreinigungen aus Gasen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
    [0002] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von sowohl von gelösten als auch von ungelö¬ sten Verunreinigungen aus Gasen gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1.
    [0003] Dem Entfernen von festen, flüssigen und gasförmigen
    [0004] Verunreinigungen aus Gasen kommt im Rahmen des wach¬ senden Umwel bewusstseins ein immer grösserer Stellen¬ wert zu. Es sind deshalb entsprechend zahlreiche Reini¬ gungsverfahren entwickelt worden. Nassverfahren arbei- ten im allgemeinen mit einer in den Gasstrom einge¬ sprühten, fein verteilten Waschflüssigkeit. Die Voraus¬ setzung für die Entfernung einer Verunreinigung ist dabei, dass letztere mit mindestens einem Flüssigkeits¬ tröpfchen zusammentrifft und von letzterem aufgenommen wird. Da sogar bei einem sehr feinen Versprühen der
    [0005] Waschflüssigkeit immer nur ein Teil der Verunreinigun¬ gen mit den Flüssigkeitströpfchen zusammentrifft, ist die Reinigungswirkung des Sprühverfahrens systembedingt limitiert.
    [0006] Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren mit verbesserter Reinigungswirkung für verunreinigte Gase vorzuschlagen.
    [0007] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren vorzuschla¬ gen, das eine vollständige und lückenlose Berührung des verunreinigten Gases mit der Waschflüssigkeit gestat- tet, das also nicht die systembedingten Wirkungsgrenzen der oben genannten Art aufweist.
    [0008] Die gestellte Aufgabe wird durch die Merkmale des kenn¬ zeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Aus- führungsformen der Erfindung bilden den Gegenstand der
    [0009] Ansprüche 2 bis ID.
    [0010] Der auf den Flüssigkeitsfilm zugeführte verunreinigte Gasstrom wird durch die Rotationsbewegung des Flüssig¬ keitsfilmes bereits auf dem Zuführungsweg, vor der Be¬ rührung mit der Flüssigkeit, in Rotation versetzt. Die dabei im Gasstrom entstehenden Zentrifugalkräfte för¬ dern die schwereren Verunreinigungen, wie feste Parti¬ kel und Flüssigkeitströpfchen, an die den Gasstrom um¬ gebende Wand, von wo sie entfernt werden können; d.h. sie werden bereits bevor der Gasstrom den Flüssigkeits¬ film erreicht, in einer - ohne zusätzlichen Aufwand erzeugten - systembedingten Vorreinigungsstu e ausge¬ schieden. Der in Rotation versetzte vorgereinigte Gas¬ strom erreicht dann den Flüssigkeitsfilm und wälzt sich entlang dessen kontinuierlicher homogener Oberfläche im wesentlichen in Form einer Spiralströmung dem Filmrand zu. Diese Spiralströmung gewährleistet eine langdauern¬ de und durch die Wälzbewegung vollständige, z.T. mehr¬ fache Berührung des Gases und dadurch der Verunreini¬ gungen mit der Flüssigkeitsoberfläche. Im wesentlichen beim Erreichen des Filmrandes, durchdringt das Gas den
    [0011] •
    [0012] Flüssigkeitsfilm, der an dieser Stelle in der Art eines Filters mit unendlich kleinen Poren wirkt und dadurch alle von der Flüssigkeit aufnehmbaren, dispergierbaren, löslichen und absorbierbaren Verunreinigungen festhält. Mithin ist das erfindungsgemässe Verfahren in drei Stufen wirksam,, nämlich der Vorreinigung durch Zentri¬ fugalkraft, der Berührungsreinigung an der Filmober- fläche und der Filtrierreinigung beim Durchdringen des Flüssigkeitsfilmes. Dabei weist der rotierende Flüssig¬ keitsfilm eine Elastizität, in der Art einer Membrane, auf, welche Schwankungen des Zuführdruckes der Wasch¬ flüssigkeit ausgleicht.
    [0013] Innerhalb der oben geschilderten, der Erfindung zugrun¬ deliegenden, Rahmenaufgabe bestand eine abhängige Teil¬ aufgabe darin, eine Vorrichtung zur Erzeugung des rotierenden Flüssigkeitsfilms vorzuschlagen.
    [0014] Diese, von der Hauptaufgabe abhängige, Teilaufgabe wurde durch die Merkmale von Anspruch 11 gelöst.
    [0015] Durch die tangentiale Zuführung der Flüssigkeit in den rotationssymmetrischen Düseninnenraum wird diese bereits an dieser Stelle in eine Rotationsbewegung¬ versetzt, die sich entlang der Wand des Düseninnen- raumes und nach Austreten der Flüssigkeit aus der trompetenartigen Austrittsöf nung, in der Rotation des Flüssigkeitsfilmes fortsetzt.
    [0016] Als Waschflüssigkeit können im erfindungsgemässen Ver¬ fahren neben Wasser, das gewünschtenfalls die Filmbil¬ dung fördernde Substanzen, wie oberflächenaktive Mittel oder Polymere, enthalten kann, auch andere, auf die Verunreinigungen im Gas eingestellte Flüssigkeiten, z.B. solche, die mit Gasbestandteilen reagieren wie Alkalien enthaltende wässrige Lösungen für saure Gase, Alkalien oder lösliche Sulfide für Schwermetalle und Lösungsmittel verwendet werden. Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich insbeson¬ dere zum Reinigen von Luft und Abgasen, z.B. Abluft, Klimaluft, Auspuffgasen und Prozessluft. Gleichzeitig mit dem Reinigen wird beim erfindungsgemassen Verfahren das durch einen Wasserfilm geleitete gereinigte Gas, z.B. Luft, je nach dem ursprünglichen Feuchtigkeits¬ gehalt befeuchtet oder entfeuchtet.
    [0017] Die Erfindung wird durch die Figuren weiteranschau- licht. Es zeigen rein schematisch
    [0018] Fig. 1: die Seitenansicht einer Düse teilweise im Schnitt; , und
    [0019] Fig. 2: eine Draufsicht auf die Düse in Fig. 1
    [0020] Die Düse 1 in den Figuren weist ein von einem Gehäuse 2 umgebenen rotationssymmetrischen Innenraum 3 mit einem weiten ersten Bereich 4 und einem sich verjüngenden und dann auf die scharf antige Austrittsöffnung 6 der Düse 1 trompetenartig erweiternden zweiten Bereich 5 auf. Die Wand 7 des ersten Bereiches 4 entspricht der Mantelfläche eines sich unter Druck ausbildenden Was¬ serwirbels, d.h. eines Rotationsellipsoids mit einer Hauptachse e und einer in der Düsenachse liegenden Nebenachse f. Die Entfernung des sich im zweiten
    [0021] Bereich 5 befindenden kritischen Punktes g der Düse 1 zur Hauptachse e des Rotationsellipsoids entspricht im wesentlichen der Länge der Hauptachse e.
    [0022] In den ersten Bereich 4, auf der Höhe der Hauptachse e des Rotationsellipsoids, mündet eine tangentiale Zu¬ führleitung 8 für die Waschflüssigkeit. Der Auslass¬ öffnung 6 gegenüber befindet sich eine weitere mit einem Gewinde versehene Oeffnung 9, in der eine Gewin¬ dehülse 11 eingeschraubt ist, in der mittels eines Innengewindes und einer Klemmschraube 12 ein hohler zylindrischer Stempel 13 befestigt ist. Durch die Gewindehülse 11 und den Stempel 13 ist die Oeffnung 9 dicht verschlossen. Der Stempel 13 ist auf sein sich über die Austrittsöffnung 6 hinaus erstreckendes freies Ende 14 hin erweitert. Durch Verschiebung des Stempels 13 in der Düse 1 achsialer Richtung kann die von ihm auf eine Ringform begrenzte Auslassöffnung 6, die einen Durchmesser in der Grössenordnung von einigen mm bis einigen cm aufweisen kann, erweitert oder verengt werden. Weiter kann der Stempel 13 ein (nicht darge¬ stelltes) Befestigungselement für die Befestigung der Düse 1 am Anwendungsort aufv/eisen.
    [0023] Im Betrieb wird die Waschflüssigkeit unter leichtem Ueberdruck durch die Zuführleitung tangential in den Innenraum 3 eingespeist. Die Einspeisung erfolgt in der nördlichen Hemisphäre im Uhrzeigersinn und in der südlichen Hemisphäre im Gegenuhrzeigersinn. Durch die tangentiale Einspeisung in den rotationssymmetrischen Innenraum 3 wird die Waschflüssigkeit in Rotationsbe¬ wegung versetzt und durch die dadurch erzeugte Zentri¬ fugalkraft an die Wand 4 des Innenraumes gedrückt. Die- *-*1 se bereits rotierende Vorstufe des gewünschten Filmes bewegt sich auf die trompetenartige Austrittsöffnung 6 zu, wobei sie im verengten Bereich beschleunigt und gegebenenfalls im nachfolgenden Bereich auf die Aus¬ trittsöffnung zu verlangsamt wird. Während dieses Vor¬ 0 ganges bildet die Waschflüssigkeit entlang der Wand des Innenraumes einen zusammenhängenden Flüssigkeitsfilm, der in Form eines Schirmes die Düse 1 an der scharfen Kante der Austrittsöffnung verlässt. Eine Düse dieser Art kann auch ohne Stempel betrieben werden, wobei sich eine runde Düsenöffnung ergibt. Diese Ausführungsform wird im allgemeinen bevorzugt.
    [0024] Der Durchmesser des jeweils entstehenden Flüssigkeits- --filmes wird ausser durch die räumliche Begrenzung durch die Grosse der verwendeten Düse und den Flüssigkeits¬ druck bestimmt.
    [0025] Vorzugsweise wird der verunreinigte Gasstrom durch mehrere, nacheinander angeordnete, rotierende Flüssig¬ keitsfilme geleitet. Diese können sich in demselben Zylinder befinden. Es können auch mehrere vertikale Zylinder übereinander angeordnet sein, wobei der Durch¬ messer des oberen Zylinders jeweils grösser ist als jener des unteren Zylinders, so dass entlang der Innen¬ wand des oberen Zylinders abfliessende Waschflüssigkeit nicht in den unteren Zylinder gelangt und die Wasch¬ flüssigkeiten aus verschiedenen Zylindern getrennt ent¬ sorgt werden können. Die Rotationsachse des Flüssig- keitsfilms kann auch horizontal sein, wodurch ein im wesentlichen vertikaler Film entsteht.
    权利要求:
    ClaimsPatentansprüche
    1. Verfahren zum Entfernen von Verunreinigungen aus Gasen, insbesondere aus Luft, durch in Berührung¬ bringen des Gases mit einer Waschflüssigkeit, da¬ durch gekennzeichnet, dass man den verunreinigten Gasstrom der einen Seite eines rotierenden und zur Rotationsachse senkrechten Flüssigkeitesfilms zu¬ führt und den gereinigten Gasstrom von der anderen Seite des Flüssigkeitsfilmes abführt.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man einen aufsteigenden Gasstrom einem rotie¬ renden Flussigkeitsfilm mit vertikaler Rotations¬ achse zuführt.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass man die den Film verlassende Flüssig¬ keit entlang der Innenwand der Gaszuführung als wanddeckenden Film abführt.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man Wasser als Waschflüssigkeit verwendet.
    5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man Wasser mit filmbildungsfordernden Zusätzen als Waschflüssigkeit verwendet.
    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Lösungsmittel oder ein Lösungsmittelgemisch als Waschflüssigkeit verwendet.
    7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Waschflüssigkeit ver¬ wendet, die mit den Verunreinigungen im Gasstrom chemisch reagierende Stoffe enthält.
    8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass man einen schirmförmigen, den zugeführten Gasstrom deckenden, rotierenden Flüssig¬ keitsfilm erzeugt.
    9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass man den Gasstrom mehreren aufeinanderfolgenden rotierenden Flüssigkeitsfilmen zuführt und die Waschflüssigkeit jedes einzelnen Films getrennt entsorgt.
    10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Düse (1) mit einer in deren rotations¬ symmetrischen Innenraum (3) mündenden tangentialen Zuführung (8) und einer trompetenartig erweiterten Austrittsöffnung (6) für die Waschflüssigkeit auf¬ weist.
    11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum (3) der Düse (1) auf der Höhe der tangentialen Zuführung (8) für die Waschflüssigkeit die Form eines Rotationsellipsoids aufweist.
    12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, das der Innenraum (3) der Düse (1) im Anschluss an den Rotationsellipsoid verengt und auf die Auslass¬ öffnung (6) der Düse erweitert ist.
    13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Hauptachse (e) des Rotations¬ ellipsoids und die Entfernung des kritischen Punktes (g) von dieser Achse etwa gleich lang sind.
    14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, da¬ durch gekennzeichnet, dass in der Düse (1) ein achsial durchgehender sich über die Auslassöffnung (6) der Düse erstreckender auf sein freies Ende hin sich erweiternder Stempel (13) angeordnet ist.
    15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich¬ net, dass der Stempel (13) relativ zum Gehäuse (2) der Düse (1) in achsialer Richtung bewegbar ange¬ ordnet ist.
    ""15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, da- durch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung (6) eine scharfe Kante aufweist.
    类似技术:
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    DE3575263D1|1990-02-15|
    EP0204709B1|1990-01-10|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1986-05-22| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DK FI JP NO US |
    1986-05-22| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    1986-06-18| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1985904218 Country of ref document: EP |
    1986-12-17| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1985904218 Country of ref document: EP |
    1990-01-10| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1985904218 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    CH532184||1984-11-07||
    CH05321/84-1||1984-11-07||AT85904218T| AT49352T|1984-11-07|1985-09-09|Verfahren zum entfernen von verunreinigungen aus gasen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens.|
    DE19853575263| DE3575263D1|1984-11-07|1985-09-09|Verfahren zum entfernen von verunreinigungen aus gasen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens.|
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