194746. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés szilárd szemcsék, por és kémiai szennyeződések eltávolítására gázokból
1 194 746 2 A levegő szennyeződésének megakadályozására az egyes országokban igen szigorú környezetvédelmi előírások vannak érvényben. A porképződést és különféle vegyi szennyeződést okozó hideg és meleg technológiai folyamatokból a környezetbe távozó különféle állapotú szennyeződést hordozó levegő, ill. gázféleségek tisztítására elkerülhetetlen leválasztó szerkezetek alkalmazása. Ezen leválasztó szerkezetekből nyert termék sok esetben nagy értékű végterméke a folyamatnak. A leválasztó szerkezetek működési elvük és kialakításuk szerint többfélék lehetnek. A legfontosabb és leggyakrabban alkalmazott porleválasztó szerkezetek rövid áttekintése a következő: Elsősorban említjük Dr. Koncz István „Portalanítás és porleválasztás” c. könyvét, mely átfogóan foglalkozik az érintett témával. Részletesen átvizsgáltuk ezenkívül Drinker P.-Hatch „Industrial Dust” c összefoglaló munkáját, külön is vizsgáltuk a ciklonok (Rietema K.-Verrer C. Co: Cyclones in the Industrie) ill. általában a levegőszűrők (White P. A.-Smith S. E.) High-Efficiency Air Filtration, valamint Strauss W.: Industrial Gas Cleaning) működési folyamatait. Tanulmányoznunk kellett még a nedves leválasztás és a vegyi reaktorként működtetett leválasztó belső folyamatait (Barh W.: Grundlagende Untersuchungen über die Reinigungleistung von Wassertropfen) abból a célból, hogy berendezésünk gazdaságossága összevethető legyen az eddig ismert szerkezetekkel. a) Az egyszerű és multiciklonok igen elterjedt és kedvelt porleválasztó készülékek. Hatásfokuk a méretezéstől és üzemi beállítástól függően 75-90% között van. Előnyük az egyszerű és viszonylag olcsó szerkezet, a kis karbantartási és helyigény. Hátrányuk a nagy porveszteség, számottevő az áramló gáz nyomásvesztesége, hatásfoka a gázmenvnyiség változásától érzékenyen függ. Vízgőz tartalmú gázok esetén helyi kondenzációk, ennek következtében porfeltapadások, esetleg eltömődések alakulhatnak ki. b) A zsákos porszűrőkben a poros gázokat különféle textil, műan.vag. és/vagy höálló anyagból készült szövettömlőkön áramoltatják át. amidőn elvileg még 20 mikron alatti méretű porszemcsék is leválaszthatók. s a zsák felületére tapadó port szakaszosan rázással távolítják el. Kiviteli formájuk igen sokféle Előnyük a ciklonhoz képest a jobb hatásfok (90-95%). hátrányuk viszont az, hogy csak kis és közepes teljesítményre építhetők, rendkívül érzékenyek az átbocsátott gázok vízgőztartalmára, ezért könnyen eltömődnek. Általában 200 °C gázhömérsékletre alkalmasak, igen nagy a karbantartási igényük. drága szerkezetek. c) Az egyszerű nedves mosók (scrubberek) nem terjedtek el egyrészt rossz hatásfokuk, másrészt nagy fajlagos vízigényük miatt. d) Az elektrosztatikus porleválasztó készülék működésének módszere az, hogy a portartalmú gázközeget megfelelő kialakítású, a nagyobb szemcsék számára természetes ülepedésre is lehetőséget nyújtó térben nagyfeszültségre kapcsolt elektródák között áramoltatják át. A porszemcsék elektromos töltést vesznek fel. koagulálnak. csomósodnak, és az ellentétes töltésű elektróda pólusokon megtapadnak, ahonnan rázószerkezet segítségével az alsó gyűjtőéx kivezető tölcséreken át elvezethetők. \z elektrosztatikus porleválasztók kétségtelen előnye az igen jó hatásfok (96-99.5%). a kis áramlási veszteség - hátrányuk viszont a nagy energia- és helyigény, valamint a magas beruházási költség. Általában legfeljebb 300 SC hőmérsékletű gáz tisztítására alkalmasak. gyakran igénvelnek külön kondicionálót, torony is szükséges hozzá. A kondicionáló torony nagyméretű, vízfaló berendezés. Csak fokozott karbantartással tarthatók üzemben. A fentiekben említeti leggyakoribb porleválasztó készülékek felsorolt előnyei és hátrányai egyben alkalmazási területüket is kijelölik. Kétségtelen leghatásosabb az elektrotllter. \z elektrofilter csak közepes és nagy teljesítményekre gazdaságos. Olcsóbban és általánosabban használhatók a különféle ciklonok, leválasztási hatásfokuk azonban a porvédelemre vonatkozó előírásoknak nem felel meg. A zsákos porszűrők számos területen és technológiában jól alkalmazhatók, de a nagyteljesítményű, poros és viszonylag nagy hőmérsékletű gázokat szolgáltató technológiai folyamatokba nem építhetők be. A találmány célja olyan leválasztó készülék, mely ió hatásfokú, a porleválasztás kis energiaveszteségael megvalósítható, üzemköltsége kicsi. Alkalmazása különösen fontos az öntödék, homokelőkészítő müvek, forgókemencés égető berendezés (mész. dolomit, magnezit stb.) tűzállóanyaggyárak, cementgyárak eg' es berendezése, érc- és ásványfeldolgozó üzemek, vegyi üzemek portartalmú gázközegeinek tisztításához. Használható folyamatos festősorok levegőjének megtisztítására is a szerves festékszemcséktől és gázoktól. Az általunk kidolgozott találmány szerinti berendezés az eddigi hiányosságot küszüböli ki. Egyszerű szerkezete. kis nyomásvesztesége révén széles körben alkalmazható különféle iparágakban olyan helyeken, ahol a tisztítandó gáznemű közegek porral vagy vegyi anyagokkal szennyezettek. A gázmennyiség kb. 60000 NmVóra értékig választható, ami az. érintett technológiai berendezések jelentős részénél elegendő. Ilyen egyszerű, jó hatásfokú és durva üzemi körülmények mellett is megbízható berendezés eddig nem volt ismeretes. Találmányunk lényege az a felismerés, hogy a poros forró ipari gázt egyetlen ellenáramú berendezésben- tangenciálixan bevezetve csökkentjük a szilárdanyag tartalmát,- külső csőkígyók beépítésével adott esetben indirekt hőcserével hőkondenzálást végzünk,- a felfelé áramló gázokat csőkötegszerű elhatárolt terekben perdítő elemmel turbulensen ütköztetjük a felülről a laminárisán érkező mosófolyadékkal,- a tisztított gáz mosófolvadék-tartalmát ferde lemezkondenzátoron visszacsepegtetjiik,- és a tisztított gázokat kinetikus energiával juttatjuk a szabadba. A találmány szerinti berendezés kiviteli megoldásai az ábrák szerint a következők: 1. ábra: a porleválasztó készülék kialakítása a perdület-előállító elemmel. 2. ábra: a perdület-előállító elem kialakítása. A szennyeződéseket tartalmazó gáz ( 1 ) bevezetésen a (2) csonkon keresztül jut sugárirányban vagy tangen-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
