DE1571767C

DE1571767C - Gas scrubbing tower

Info

Publication number: DE1571767C
Authority: DE
Inventors: Yoshiyuki Yokogawa Tetsuya Yokohama Nakai (Japan)
Original assignee: Kanagawa Prefecture, Yokohama (Japan)
Publication date: 1971-09-30

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Gaswaschturm zur Reinigung von Gasen von staub- und gasförmigen Verunreinigungen, der eine zentrale Gaszuführung mit diese umgebenden, von Flüssigkeit benetzten, von Gas radial durchströmten Filterelementen aufweist.The present invention relates to a gas scrubbing tower for cleaning gases from dust and gaseous impurities, a central gas supply with surrounding liquid wetted filter elements through which gas flows radially.

Bisher bekannte Gaswaschtürme arbeiten durchwegs im Gegenstromverfahren, wobei die Reinigungsflüssigkeit in der Regel von oben her unter der Wirkung der Schwerkraft nach unten geleitet wird, während die zu reinigenden Gase von unten her nach oben geführt werden (s. beispielsweise deutsche Patentschrift 1024 057, USA.-Patentschrift 2 701 029 und französische Patentschrift 521902). Es sind ferner Gasreinigungsvorrichtungen bekannt (s. deutsche Patentschrift 675 572 und USA.-Patentschrift 2 001 259), bei welchen die Strömungsrichtung in radialer Richtung durch von unten oder von oben her mit Reinigungsflüssigkeit benetzte Gitter bzw. Reinigungsgewebe erfolgt. Wegen der zunehmenden Abnahme der Par- ao tialdrücke der innerhalb des Gases vorhandenen Verunreinigungen mit fortschreitender Reinigungswirkung ergibt es sich jedoch, daß die bisher bekannten Gaswaschtürme wegen der exponentialen Abhängigkeit der Absorptionsgeschwindigkeit sehr groß dimensioniert werden mußten, wobei es in manchen Fällen notwendig war, mehrere derartige Gaswaschtürme hintereinanderzuschalten, falls eine sehr hohe Gasreinigung erforderlich war.Previously known gas scrubbing towers work consistently in the countercurrent process, with the cleaning liquid usually from above under the action of gravity is directed downwards, while the to cleaning gases are guided upwards from below (see, for example, German patent specification 1024 057 U.S. Patent 2,701,029 and French Patent 521902). Gas cleaning devices are also known (see German patent specification 675 572 and USA.-Patent 2 001 259), in which the flow direction is in the radial direction by means of grids or cleaning fabrics wetted with cleaning fluid from below or above he follows. Because of the increasing decrease in the partial pressures of the impurities present within the gas However, as the cleaning action progresses, the previously known gas scrubbing towers dimensioned very large because of the exponential dependence of the absorption speed had to be, and in some cases it was necessary to have several such gas washing towers to be connected in series if a very high level of gas cleaning was required.

Demzufolge ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Gaswaschturm zum Reinigen von verunreinigten Gasen zu schaffen, der diesen obengenannten Nachteil nicht aufweist und der bei relativ kleiner Baugröße eine starke Reinigung verunreinigter Gase — insbesondere hinsichtlich der Absorption von gasförmigen Verunreinigungen — ergibt.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a gas scrubbing tower for cleaning contaminated To create gases that does not have this disadvantage mentioned above and with a relatively small size a strong purification of polluted gases - especially with regard to the absorption of gaseous ones Impurities - results.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß um die Gaszuführung in an sich bekannter Weise von Waschflüssigkeit benetzte, feinmaschige Gitter konzentrisch verlegt sind, welche durch koaxial angeordnete, mit Durchströmöffnungen versehene Prallplatten in mehrere Ringbereiche mit einzelnen Gittergruppen unterteilt sind.According to the invention this is achieved in that around the gas supply in a known manner from Fine-meshed grids wetted with washing liquid are laid concentrically, which are baffle plates provided with through-flow openings in several ring areas with individual grid groups are divided.

Durch das Vorsehen mehrerer koaxial angeordneter, von Waschflüssigkeit benetzter Gitter ergibt sich eine Zunahme des Waschflüssigkeit-Gas-Verhältnisses Vf]Vg nach außen hin, was dadurch bedingt ist, daß die Umfangslänge der mit der Waschflüssigkeit beaufschlagten Gitter nach außen hin zunimmt, während gleichzeitig die Strömungsgeschwindigkeit der zu reinigenden Gase nach außen hin abnimmt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird dieser Effekt ausgenutzt, indem die durch die innersten koaxialen Gitter des Gaswaschturms hindurchgeführten, bereits stark gereinigten Gase nach außen hin mit jeweils einem höheren Waschflüssigkeit-Gas-Verhältnis Vf j V₉ weiterbehandelt werden, so daß die im peripheren Bereich des Gaswaschturmes abgeführten Gase sehr gut gereinigt sind, so daß eine weitere Reinigung in nachgeschalteten Gaswaschtürmen sich als überflüssig erweist.The provision of a plurality of coaxially arranged grids wetted by the scrubbing liquid results in an increase in the scrubbing liquid / gas ratio Vf] Vg towards the outside, which is due to the fact that the circumferential length of the grids exposed to the scrubbing liquid increases towards the outside, while at the same time the The flow velocity of the gases to be cleaned decreases towards the outside. In the context of the present invention, this effect is exploited in that the already heavily cleaned gases passed through the innermost coaxial grids of the gas scrubbing tower are further treated to the outside with a higher scrubbing liquid-gas ratio Vf j V ₉ , so that those in the peripheral area The gases discharged from the gas scrubbing tower are very well cleaned, so that further cleaning in downstream gas scrubbing towers proves to be superfluous.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind ferner jeweils nach einer gewissen Anzahl von koaxialen' Gittern mit Durchströmöffnungen versehene Prallplatten vorgesehen, in deren Bereich die Strömungsgeschwindigkeit der zu reinigenden Gase kurzzeitig erhöht wird, so daß selbst kleinste, vom Gasstrom mitgerissene Flüssigkeitströpfchen an diesen Prallplatten abgeschieden werden.Within the scope of the present invention, baffle plates provided with throughflow openings are provided after a certain number of coaxial grids, in the area of which the flow rate of the gases to be cleaned is briefly increased so that even the smallest liquid droplets carried along by the gas flow are deposited on these baffle plates.

Um eine gleichmäßige Zufuhr der in radialer Richtung nach außen geführten Gase zu erreichen, erscheint es zweckmäßig, wenn die Gaszuführung als Gasverteilungskanal ausgebildet ist, in welchem eine Serie von in regelmäßigen Abständen übereinander angeordneten, ringförmigen Gasverteilern vorgesehen ist, die je eine mittige Öffnung und eine den Gasstrom nach außen leitende Wandung aufweisen.In order to achieve a uniform supply of the gases guided outwards in the radial direction, appears it is useful if the gas supply is designed as a gas distribution channel in which a A series of annular gas distributors arranged one above the other is provided is, which each have a central opening and a wall that conducts the gas flow to the outside.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Ringbereiche eigene Waschflüssigkeitskreisläufe besitzen. Auf Grund einer derartigen Ausbildung besteht die Möglichkeit, die verunreinigten Gase mit verschiedenen Waschflüssigkeiten -— beispielsweise einer Lauge, einer sauren Lösung und Wasser — zu behandeln, so daß eine gleichbleibende gute Reinigungswirkung unabhängig von den pH-Werten der verschiedenen Verunreinigungen des Gases erzielt wird. Im Gegensatz zu bisher bekannten Reinigungsanlagen, bei welchen in derartigen Fällen oft zwei oder drei Gaswaschtürme hintereinander angeordnet werden mußten, ergibt sich somit die Möglichkeit, einen einzigen Gaswaschturm vorzusehen, mit dessen Hilfe eine vollkommene Reinigung verschiedenste Verunreinigungen aufweisender Gase bewirkt wird.An advantageous embodiment of the invention is characterized in that the individual ring areas have their own washing liquid circuits. Due to such a training there is Possibility of the contaminated gases with different washing liquids - for example a lye, a acidic solution and water - treat so that a consistent good cleaning effect regardless from the pH values of the various impurities in the gas. In contrast to previously known cleaning systems, in which in such cases often two or three gas scrubbing towers had to be arranged one behind the other, there is thus the possibility of a single gas scrubbing tower provide, with the help of which a complete cleaning of various impurities Gases is effected.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert und beschrieben werden, wobei auf die Zeichnung Bezdg genommen ist. Es zeigen
F i g. 1 eine Vorderansicht im Vertikalschnitt,
F i g. 2 einen Horizontalschnitt nach Linie I-I von Fig.l,Further details of the invention will be explained and described in more detail below using an exemplary embodiment, reference being made to the drawing. Show it
F i g. 1 is a front view in vertical section,
F i g. 2 shows a horizontal section along line II of Fig.l,

F i g. 3 einen Horizontalschnitt nach Linie TI-II von Fig. 1,F i g. 3 shows a horizontal section along line TI-II from Fig. 1,

F i g. 4 einen Horizontalschnitt nach Linie III-III von F i g. 1,F i g. 4 shows a horizontal section along line III-III from F i g. 1,

F i g. 5 eine Ansicht des teilweise gebrochenen Gehäuses der Vorrichtung und
F i g. 6 einen Vertikalschnitt der Vorrichtung.
Im Mittelpunkt des Bodens eines zylindrischen Gehäuses 1 befindet sich die Öffnung 2' eines Gaskanals 2, während zentrisch im oberen Teil des Gehäuses ein Abzugsrohr 48 angeordnet ist. Das Gas G wird unter Druck in das zylindrische Gehäuse 1 geleitet. In dessen Mitte ist in einer als Gasverteilungskanal ausgebildeten Gaszuführung 3 eine Anzahl von Verteilern 4 in regelmäßigen Abständen in Längsrichtung angeordnet. Durch diese Verteiler wird das Gas in dem zylindrischen Gehäuse 1 radial verteilt. Jeder Verteiler 4 bildet einen Ring, dessen Wandung 5 in der Strömungsrichtung nach außen verläuft, so daß am oberen Ende eine Öffnung 6 mit größerem Durchmesser als dem der unteren Öffnung entsteht. Die Wandungen der oberen Verteiler 4 weisen in bezug auf die Mittellinie geringere Neigungen auf als die Wandungen 5 der unteren Verteiler 4. Die in der Mitte der Wandungen 4 angeordneten Öffnungen 6 der oberen Verteiler 4 sind ferner kleiner als die Öffnungen 6 der unteren Verteiler 4. Die oberen Verteiler 4 sind dabei wie der sich erweiternde Teil einer Trompete gebaut. Die in den Abständen D angeordneten Verteiler 4 sind mit ihren äußeren Kanten an einer Anzahl von Stäben 10 befestigt, welche in geeigneter Weise befestigt sind.F i g. 5 is a view of the partially broken housing of the device and FIG
F i g. 6 shows a vertical section of the device.
The opening 2 'of a gas duct 2 is located in the center of the bottom of a cylindrical housing 1, while an exhaust pipe 48 is arranged centrally in the upper part of the housing. The gas G is fed into the cylindrical housing 1 under pressure. In its center, a number of distributors 4 are arranged at regular intervals in the longitudinal direction in a gas supply 3 designed as a gas distribution channel. The gas is distributed radially in the cylindrical housing 1 through this distributor. Each distributor 4 forms a ring, the wall 5 of which extends outward in the direction of flow, so that an opening 6 with a larger diameter than that of the lower opening is formed at the upper end. The walls of the upper distributors 4 have less inclinations with respect to the center line than the walls 5 of the lower distributors 4. The openings 6 of the upper distributors 4, which are arranged in the middle of the walls 4, are also smaller than the openings 6 of the lower distributors 4. The upper distributors 4 are built like the expanding part of a trumpet. The distributors 4 arranged at the distances D are fastened with their outer edges to a number of rods 10 which are fastened in a suitable manner.

Direkt über der Zuführung 3 ist eine zylindrische Verteilungskammer 14 angeordnet, die aus drei konzentrischen, durch Wände 18 getrennten Flüssigkeitskammern 7, 8, 9 besteht. In der Bodenplatte 15 der Directly above the feed 3 is a cylindrical distribution chamber 14, which consists of three concentric, liquid chambers 7, 8, 9 separated by walls 18. In the bottom plate 15 of the

Verteilungskammer 14 sind konzentrische Schlitze 16 angeordnet, welche mit den Flüssigkeitskammern 7 bis 9 in Verbindung stehen. Gemäß F i g. 2 sind in der Bodenplatte 15 Stege 57 vorgesehen, welche sich über die durch die Schlitze 16 gebildeten, konzentrisehen Kreise erstrecken. In den Schlitzen 16 sind feinmaschige Gitter 17 befestigt, welche nach unten ragen. Unter der Bodenplatte 15 sind ferner koaxiale, ringförmige Prallplatten 20 angeordnet, welche aus einer Vielzahl von übereinander angeordneten Plattenabschnitten 19 bestehen. Der untere Rand jedes Prallplattenabschnittes 19 ist teilweise mit dem oberen . Rand des darunterliegenden Plattenabschnittes 19 verbunden. Durch die Prallplatten 20 werden die Gitter 17 in konzentrische Gitterbündel 11, 12, 13 unterteilt, welche mit getrennten Reinigungsflüssigkeiten, wie Lauge, saurer Lösung und Wasser, beaufschlagt werden.Distribution chambers 14 are arranged concentric slots 16, which with the liquid chambers 7 to 9 connected. According to FIG. 2 webs 57 are provided in the base plate 15, which extend over the concentric circles formed by the slots 16. In the slots 16 are fine-meshed Attached grid 17, which protrude downwards. Under the bottom plate 15 are also coaxial, annular Arranged baffle plates 20, which consists of a plurality of plate sections arranged one above the other 19 exist. The lower edge of each baffle section 19 is in part with the upper one . Edge of the underlying plate section 19 connected. By the baffle plates 20 are the Grid 17 divided into concentric grid bundles 11, 12, 13, which with separate cleaning liquids, such as lye, acidic solution and water.

Die Gitter 17 können je nach der Art des zu reinigenden Gases verschiedene Maschengröße aufweisen. Die Maschen müssen jedoch genügend klein sein, . damit sich auf denselben Flüssigkeitsfilme ausbilden können. Gemäß F i g. 1 und 6 sind im unteren Bereich des Gehäuses 1 koaxiale Wandungen 58 angeordnet, welche getrennte Ringkammern 22 bis 24 zum Abfangen der durch die Abflußöffnungen 21 einströmenden verschiedenen Reinigungsflüssigkeiten bilden. Die Reinigungsflüssigkeiten werden von den Ringkammern 22 bis 24 durch getrennte Entleerungsöffnungen 35 abgeleitet und fließen über Leitungen 25 bis 27 in F i g. 1 dargestellte Sammelbecken 36 bis 38.The grids 17 can have different mesh sizes depending on the type of gas to be cleaned. However, the meshes must be sufficiently small to. so that liquid films are formed on the same be able. According to FIG. 1 and 6, coaxial walls 58 are arranged in the lower region of the housing 1, which separate annular chambers 22 to 24 for intercepting the flowing in through the drainage openings 21 different cleaning fluids. The cleaning fluids are from the annular chambers 22 to 24 diverted through separate drainage openings 35 and flow via lines 25 to 27 in F i g. 1 illustrated reservoir 36 to 38.

In diesen Sammelbecken 36 bis 38 werden die in den Reinigungsflüssigkeiten enthaltenen festen Teilchen ausgefällt. Die verbleibende Flüssigkeit wird dann in Filtern 50 bis 52 nitriert, von Pumpen 28 bis 30 angesaugt, über Leitungen 39 bis 41 und über Rückführungsleitungen 31 bis 33 in die Flüssigkeitskammern 7 bis 9 zurückgeleitet. Die Rückführungsleitungen sind ferner mit Hähnen 42 bis 44 zum Nachfüllen der Reinigungsflüssigkeit versehen, während die Leitungen 31 und 32 mit Abscheidern 45, 46 versehen sind, von welchen Flüssigkeit zur Messung der Alkalität bzw. Azidität entnommen werden kann.In these collecting basins 36 to 38, the solid particles contained in the cleaning liquids are failed. The remaining liquid is then nitrated in filters 50 to 52, sucked in by pumps 28 to 30, via lines 39 to 41 and via return lines 31 to 33 into the liquid chambers 7 to 9 returned. The return lines are also provided with taps 42 to 44 for refilling the cleaning fluid provided, while the lines 31 and 32 are provided with separators 45, 46, of which liquid can be taken to measure the alkalinity or acidity.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist wie folgt:The operation of the device according to the invention is as follows:

Wie aus den F i g. 1 bis 6 ersichtlich, steigt das unter einem Druck stehende Gas G in dem Abgaskanal 2 nach oben und wird durch die Verteiler 4 gleichmäßig auf den Innenflächen der zylindrischen Gitter 17 verteilt. Da die letzteren mit Flüssigkeitsfilmen der aus den Flüssigkeitskammern 7 bis 9 fließenden Flüssigkeit vollkommen bedeckt sind, gelangen die Gase, welche beispielsweise schwefelige oder salpetrige Säure, Kohlenmonoxid sowie feine Teilchen, z. B. Schmutz und Staub, enthalten, mit den Flüssigkeitsfilmen in enge Berührung. Die Strömung des durch die Gitter strömenden Gases wird beim Durchbrüch durch die einzelnen Flüssigkeitsfilme gestört, wobei Turbulenzen entstehen.As shown in FIGS. 1 to 6, the pressurized gas G rises upward in the exhaust gas duct 2 and is evenly distributed over the inner surfaces of the cylindrical grids 17 by the distributors 4. Since the latter are completely covered with liquid films of the liquid flowing out of the liquid chambers 7 to 9, the gases, which for example sulfuric or nitrous acid, carbon monoxide and fine particles, e.g. B. dirt and dust, contain, with the liquid films in close contact. The flow of the gas flowing through the grids is disturbed when it breaks through the individual liquid films, creating turbulence.

Durch mehrere Laugenfilme, deren Anzahl sich nach der Zusammensetzung des zu reinigenden Gases richtet, kann man also die Berührungsfläche zwischen dem Gas und dem Flüssigkeitsfilm innerhalb eines kurzen Gasströmungsweges außerordentlich vergrößern und das Gas in vollständige Berührung mit der Lauge bringen. Nach Durchgang durch das Gitterbündel 11 strömt das Gas gegen die Prallplatten 20, an welchen die von dem Gas mitgeführten Laugentröpfchen abgeschieden werden. Anschließend daran strömt das Gas gegen die aus Säuren bestehenden Blüssigkeitsfilme des Gitterbündels 12, an welchem die Laugenbestandteile des Gases absorbiert werden. Die von dem Gasstrom mitgerissenen Tröpfchen der sauren Lösung werden an den Prallplatten 20 abgeschieden. Das Gas strömt anschließend durch die Zwischenräume 56 zwischen den Prallplatten 20 durch das mit Wasser benetzte Gitterbündel 13, in welchem die im Gas enthaltenen Salze entfernt werden.Through several lye films, the number of which depends on the composition of the gas to be cleaned directs, one can thus the contact area between the gas and the liquid film within a short gas flow path and greatly enlarge the gas in complete contact with the Bring lye. After passing through the grid bundle 11, the gas flows against the baffle plates 20, on which the liquor droplets carried along by the gas are deposited. Then after that the gas flows against the liquid films consisting of acids of the lattice bundle 12, on which the Caustic constituents of the gas are absorbed. The droplets of acidic Solution are deposited on the baffle plates 20. The gas then flows through the spaces 56 between the baffle plates 20 through the water-wetted grid bundle 13 in which the im Salts contained in the gas are removed.

Nachdem das Gas auch das Gitterbündel 13 durchströmt hat, werden die mit dem Gas vermischten Wassertröpfchen durch die äußersten Prallplatten 20 abgeschieden, worauf das Gas durch die Zwischenräume 56 zwischen den Prallplatten strömt. Das Gas wird anschließend desodoriert und steigt in dem von den äußersten Prallplatten 20 und dem zylindrischen Gehäuse 1 umschlossenen Raum 53 entlang der Innenwand des Gehäuses nach oben und strömt durch eine Vielzahl von die Verteilungskammer 14 umgebenden öffnungen 54 in eine Absaugkammer 55. Schließlich wird das Gas durch ein Absaugrohr 48 an die Außenluft abgeleitet. Innerhalb des Absaugrohres 48 befinden sich eine Klappe 49 und ein Ventilator 47 zur Steuerung der ausströmenden Gasmengen.After the gas has also flowed through the grid bundle 13, they are mixed with the gas Water droplets deposited by the outermost baffle plates 20, causing the gas to flow through the spaces 56 flows between the baffle plates. The gas is then deodorized and rises in that of the outermost baffle plates 20 and the cylindrical housing 1 enclosed space 53 along the inner wall of the housing and flows through a plurality of the distribution chamber 14 surrounding Openings 54 in a suction chamber 55. Finally, the gas is released through a suction pipe 48 to the outside air derived. Inside the suction pipe 48 are a flap 49 and a fan 47 for control the amount of gas flowing out.

Obwohl die auf den Gittern 17 gebildeten Flüssigkeitsfilme kontinuierlich durch den Druck und den Durchtritt des Gases durchbrochen werden, bilden die abwärts fließenden Flüssigkeiten kontinuierlich neue Filme, die unmittelbar nach dem Durchbruch an die Stelle der durchbrochenen Filme treten. Auf diese Weise können die Flüssigkeitsfilme die im Gas enthaltenen schädlichen Stoffe wirksam absorbieren.Although the liquid films formed on the grids 17 continuously by the pressure and the If the gas is broken through, the downward flowing liquids continuously form new ones Films that take the place of the perforated films immediately after the breakthrough. To this The liquid films can effectively absorb the harmful substances contained in the gas.

Die erfindungsgemäße Gasreinigungsvorrichtung eignet sich insbesondere zur Reinigung von industriellen Abgasen — beispielsweise schwefelige Säure enthaltendem Abgas — und organischen Stinkgasen. Obwohl es im allgemeinen günstig ist, die Reinigungsvorrichtung mit je einem Waschflüssigkeitskreislauf für Lauge, Säure und Wasser auszustatten, so können Abgase auch mit nur zwei Waschflüssigkeiten, nämlich Säure und Wasser, gereinigt werden. Soll ein mit kleinen Teilchen, Pulver oder Staub verunreinigtes Gas gereinigt werden, ist nur ein mit Wasser betriebener Waschflüssigkeitskreislauf nötig. Im übrigen kann die Reihenfolge der Flüssigkeitsfilme je nach der Art des zu reinigenden Gases verändert werden.The gas cleaning device according to the invention is particularly suitable for cleaning industrial Exhaust gases - for example exhaust gas containing sulfurous acid - and organic stink gases. Although it is generally favorable, the cleaning device has a washing liquid circuit each For lye, acid and water equip, so can exhaust gases with only two washing liquids, namely Acid and water. Should one contaminated with small particles, powder or dust Gas are cleaned, only a water-operated washing liquid circuit is necessary. Furthermore the order of the liquid films can be changed depending on the type of gas to be purified.

Claims

Patent claims:

1. Gas scrubbing tower for cleaning gases from dusty and gaseous impurities, the a central gas supply with surrounding, wetted by liquid, flowed through by gas radially Has filter elements, characterized in that around the. Gas supply (3) in a manner known per se, fine-meshed grids (17) wetted by washing liquid are laid concentrically, which are arranged by coaxially arranged, baffle plates (20) provided with through-flow openings (56) in several ring areas with individual Grid groups are divided.

2. Gas scrubbing tower according to claim 1, characterized in that the gas supply (3) as a gas distribution channel is formed in which a series of at regular intervals one above the other

arranged, annular gas distributors (4) is provided, each having a central opening (6) and a have wall (5) which conducts the gas flow to the outside.

3. Gas scrubbing tower according to claim 1 or 2, characterized in that the individual ring areas have their own washing liquid circuits.

4. Gas scrubbing tower according to claim 3, characterized in that three ring areas for treatment the gases with lye, acidic solution and water are provided.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings