EP1679123A1 - Process and apparatus for electrical charging and separation of hardly removable particle - Google Patents

Process and apparatus for electrical charging and separation of hardly removable particle Download PDF

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EP1679123A1
EP1679123A1 EP05000380A EP05000380A EP1679123A1 EP 1679123 A1 EP1679123 A1 EP 1679123A1 EP 05000380 A EP05000380 A EP 05000380A EP 05000380 A EP05000380 A EP 05000380A EP 1679123 A1 EP1679123 A1 EP 1679123A1
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ionization
deposition
particles
high voltage
region
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Balcke Duerr GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a method and apparatus for electrostatic charging and deposition of difficult to be separated particles of a gas fluid according to the preambles of independent claims 1 and 5. It is in other words an electrostatic precipitator and an electrostatic precipitator.
  • the reason that some particles are difficult to separate may be due to the electrical properties of the particles, which due to their chemical-physical nature at the collecting electrodes result in an insulating layer.
  • the physically effective charging mechanisms namely the so-called shock or field charging and the diffusion charging, a more or less pronounced minimum of the particle fraction separation efficiency occurs.
  • the Applicant has already developed electrostatic precipitators for dedusting industrial waste gases which operate with a negative spray system.
  • it has proposed a method in which particles which are difficult to deposit are removed from a gas fluid with the aid of electrostatic charging and deposition by means of only one high voltage source for a high voltage zone, wherein the particles within the high voltage zone successively and not simultaneously, in contrast to the so-called Cottrell electrostatic precipitators be ionized and separated.
  • a larger geometric gap is set than in the deposition region, as a result of which the field strength of the ionization region is smaller than the field strength of the deposition region.
  • Air filters and industrial filters are not comparable because air filters must meet completely different requirements than the large industrial electrostatic precipitators involved, and therefore they can not be used to clean industrial gases.
  • Air filters are also known, each working with a positive spray system and two high voltages. These air filters have a rectifier with two outputs for ionization and separation.
  • the field strengths in the known air filters are the same in the ionization and deposition area, but provided with different voltage potentials. Both areas must be carried out electrically isolated from each other.
  • positive discharge electrodes are provided, which cause a moderate ionization.
  • the invention has the object to avoid the disadvantages of the above-described electrostatic precipitator and electrostatic precipitator method and to reduce the energy consumption in the filtering of industrial emissions.
  • the separator according to the invention and the deposition method according to the invention thus work with a negative spray system in which a just sufficient charge of the particles is carried out with the aid of only one high-voltage source in each high-voltage zone. Accordingly, the transport of the charged particles and their deposition takes place with the least additional energy expenditure on the oppositely poled precipitation electrodes, the individual passages known from the conventional filters having a negative spray system being left unchanged.
  • the efficient and as complete as possible charging of the particles is carried out at an applied high voltage in the ionization region, which in turn generates a field strength in the subsequent deposition area with the lowest current flow, which is sufficient for transport and deposition of the particles.
  • multiple ionization and deposition sections within an electrostatic filter field may be sequentially arranged if the single particle charge is insufficient.
  • Fig. 1 shows the particle separation behavior in an electrostatic precipitator.
  • FIG. 2 shows how far the individual characteristics of the negative electrode geometries in question must differ so that the objective according to the invention can occur.
  • the characteristics in the left-hand part of the diagram correspond to the strongly current-collecting electrode forms (A, B and C type) for the ionization region, while the characteristics shown in the right-hand part of the diagram correspond to the current-poor electrode shapes (D, E and F type) for the deposition region correspond.
  • Fig. 3 shows the overview of a single Abscheidegasse with the working sections ionizing and deposition. Neighboring analogue streets are not shown.
  • a high voltage power source 1 a high voltage system 2 is connected, which is provided with power-intensive discharge electrodes 6 and voltage-intensive or low-current negative electrodes 7.
  • the spray electrodes 6 are located in an ionization region 4, which is formed by the grounded collecting electrodes 3.
  • the negative electrodes 7 are located in a deposition region 5, which is likewise formed by the precipitation electrodes 3. 11 marks the entire high-voltage zone.
  • ionization region 4 also referred to as ionization region, there is sufficient charge of the particles achieved, which are then optimally deposited in the following separation area 5 with greatly reduced turbulence or almost missing electrical wind.
  • a further ionization region 4a can be connected downstream of the ionization region 4 and the deposition region 5 with a deposition region 5a according to FIG.
  • Fig. 5 shows a schematic representation of a horizontally arranged electrostatic precipitator, a so-called horizontal field.
  • a plurality of rows of collecting electrodes 3 are provided within a filter housing 8 with the ground 12, which form several Abscheidegassen 13, which in turn have a lonisations Suite4 with the power-intensive discharge electrodes 6 and a deposition area with low-current negative electrodes 7.
  • the embodiment shown here has two Abscheidegassen 13, but more Abscheidegassen 13 can follow, as indicated by the dashed lines 14.
  • FIG. 6 shows a further exemplary embodiment of the electrostatic precipitator according to the invention, wherein two ionization regions 4 or 4a and two deposition regions 5 and 5a are arranged within the three separation trays 13 shown. Moreover, the negative electrodes 7 having an elliptic shape shown in Fig. 6 have another candidate geometry.
  • FIG. 7 shows a third exemplary embodiment with an ionization region 4 in which the precipitation electrodes 9 which are earthed with 12 are designed as hollow bodies (cooling chamber 10) through which a coolant 9 flows.
  • a back ionization also referred to as back-spraying, due to an extreme electrical resistance of deposited particles in the ionization region 4 is avoided.

Abstract

The method involves using only one high voltage source (1) to ionize particles successively in the high voltage zone and removing the particles and producing a significantly higher flow in the ionization region (4) than in the separation region (5) by suitable selection of the negative electrode geometry for the ionization and separation region.. The particles are ionized and separated with negative electrodes (7) connected to only one output for the separation of dust from industrial gases both in the ionization regions of the individual gases as well as in the separation region. An independent claim is also included for a device for implementing the inventive method.

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur elektrostatischen Aufladung und Abscheidung schwierig abzuscheidender Partikel aus einem Gasfluid nach den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche 1 und 5. Es handelt sich mit anderen Worten um ein Elektrofilterverfahren und einen Elektrofilter.The invention relates to a method and apparatus for electrostatic charging and deposition of difficult to be separated particles of a gas fluid according to the preambles of independent claims 1 and 5. It is in other words an electrostatic precipitator and an electrostatic precipitator.

Bei den nach dem sogenannten Cottrell-Prinzip arbeitenden Elektrofilter zum Entstauben von Industrieabgasen, die auch als Elektroabscheidevorrichtungen bezeichnet werden können, erfolgt bekanntlich Aufladung und Transport der abzuscheidenden Partikel sowie deren Anlagerung an gegebenenfalls speziell geformte Niederschlagselektroden gleichzeitig in einem elektrischen Feld, wobei die Partikel nach ausreichender Ansammlung bzw. Agglomeration entweder durch mechanische Erschütterung (trockene Abreinigung) oder durch Spülung (nasse Abreinigung) von der Niederschlagselektrode entfernt werden. Nötigenfalls werden mehrere der vorbeschriebenen elektrischen Felder in Serie oder auch parallel geschaltet, um die gewünschte Gesamt-Abscheideleistung zu erzielen.In the working according to the so-called Cottrell principle electrostatic precipitator for dedusting industrial emissions, which can also be referred to as Elektroabscheidevorrichtungen, it is known to charge and transport the deposited particles and their attachment to optionally specially shaped precipitation electrodes simultaneously in an electric field, the particles after sufficient Accumulation or agglomeration either by mechanical vibration (dry cleaning) or by rinsing (wet cleaning) are removed from the collecting electrode. If necessary, several of the above-described electric fields are connected in series or in parallel in order to achieve the desired overall separation efficiency.

Die Ursache dafür, dass einige Partikel schwierig abzuscheiden sind, kann auf die elektrischen Eigenschaften der Partikel zurückzuführen sein, die aufgrund ihrer chemisch-physikalischen Beschaffenheit an den Niederschlagselektroden zu einer isolierenden Schicht führen. Hinzu kommt, dass aufgrund der elektrischen Strömungsturbulenz bzw. des sogenannten elektrischen Windes bei hoher Stromdichte als Folge der Gasionisierung im Bereich zwischen den Auflade- und Abscheideelektroden insbesondere der Anteil der Partikel im Kornbereich <10 µm zunehmend schwieriger an die Niederschlagselektroden anzulagern ist. Dabei ist bekannt, dass als Folge der physikalisch wirksamen Auflademechanismen, nämlich der sogenannten Stoss- oder Feldaufladung und der Diffusionsaufladung, ein mehr oder minder ausgeprägtes Minimum der Partikel-Fraktionsabscheideleistung auftritt. Um den Problemen elektrischer Strömungsturbulenz infolge des elektrischen Windes zu begegnen, wurden auch sogenannte 2-Stufen-Elektrofilter entwickelt, bei denen Aufladung und Abscheidung der Partikel in nacheinander geschalteten getrennten elektrischen Feldern erfolgen. Die räumlich notwendige Trennung der Stufen und deren unterschiedliche elektrische Hochspannungsversorgung ist dabei problematisch.The reason that some particles are difficult to separate may be due to the electrical properties of the particles, which due to their chemical-physical nature at the collecting electrodes result in an insulating layer. In addition, due to the electric flow turbulence or the so-called electric wind at high current density as a result of Gasionisierung in the area between the charging and deposition electrodes in particular the proportion of particles in the grain <10 microns is increasingly difficult to accumulate on the collecting electrodes. It is known that as a result of the physically effective charging mechanisms, namely the so-called shock or field charging and the diffusion charging, a more or less pronounced minimum of the particle fraction separation efficiency occurs. In order to counteract the problems of electric flow turbulence as a result of the electric wind, so-called two-stage electrostatic precipitators have also been used developed, in which charge and deposition of the particles in successively connected separate electric fields. The spatially necessary separation of the stages and their different electrical high voltage supply is problematic.

Um diese Probleme zu lösen hat die Anmelderin bereits elektrostatisch arbeitende Abscheider zum Entstauben von Industrieabgasen entwickelt, die mit einem negativen Sprühsystem arbeiten. Insbesondere hat sie ein Verfahren vorgestellt, bei dem mit Hilfe der elektrostatischen Aufladung und Abscheidung mittels nur einer Hochspannungsquelle für eine Hochspannungszone schwierig abzuscheidende Partikel aus einem Gasfluid entfernt werden, wobei im Gegensatz zu den sogenannten Cottrell-Elektrofiltern die Partikel innerhalb der Hochspannungszone nacheinander und nicht gleichzeitig ionisiert und abgeschieden werden. Zudem ist bei diesem Verfahren bzw. in den Vorrichtungen zur Verfahrensausführung im lonisierungsbereich ein größerer geometrischer Gassenabstand eingestellt als im Abscheidebereich, wodurch die Feldstärke des lonisierbereiches kleiner ist, als die Feldstärke des Abscheidebereiches. Dadurch ist es der Anmelderin bei ihrem Filterverfahren gelungen, die Nachteile der elektrischen Turbulenz weitestgehend zu vermeiden.In order to solve these problems, the Applicant has already developed electrostatic precipitators for dedusting industrial waste gases which operate with a negative spray system. In particular, it has proposed a method in which particles which are difficult to deposit are removed from a gas fluid with the aid of electrostatic charging and deposition by means of only one high voltage source for a high voltage zone, wherein the particles within the high voltage zone successively and not simultaneously, in contrast to the so-called Cottrell electrostatic precipitators be ionized and separated. In addition, in this method or in the devices for carrying out the method in the ionization region, a larger geometric gap is set than in the deposition region, as a result of which the field strength of the ionization region is smaller than the field strength of the deposition region. As a result, the applicant has succeeded in its filtering process to avoid the disadvantages of electrical turbulence as far as possible.

Aus dem Stand der Technik sind ähnlich funktionierende Luftfilter auch für die Reinigung von Atemluft bekannt, die insbesondere zur Verwendung in Haushalten, Lokalen und Hörsälen bestimmt sind. Luftfilter und Industriefilter sind jedoch nicht miteinander vergleichbar, da Luftfilter gänzlich andere Vorraussetzungen erfüllen müssen, als die hier betroffenen großen Industrie-Elektrofilter, sie können daher nicht zur Reinigung von Industrie-Gasen verwendet werden.From the prior art similarly functioning air filters are also known for the purification of breathing air, which are intended in particular for use in households, restaurants and lecture halls. Air filters and industrial filters, however, are not comparable because air filters must meet completely different requirements than the large industrial electrostatic precipitators involved, and therefore they can not be used to clean industrial gases.

Auch sind Luftfilter bekannt, die jeweils mit einem positiven Sprühsystem und zwei Hochspannungen arbeiten. Diese Luftfilter weisen einen Gleichrichter mit zwei Ausgängen für die lonisierung und Abscheidung auf. Die Feldstärken bei den bekannten Luftfiltern sind im lonisierungs- und Abscheidebereich gleich, aber mit unterschiedlichen Spannungspotentialen versehen. Beide Bereiche müssen voneinander elektrisch isoliert ausgeführt werden. Außerdem sind bei den bekannten Filtern im lonisierungsbereich positive Sprühelektroden vorgesehen, die eine moderate lonisierung bewirken.Air filters are also known, each working with a positive spray system and two high voltages. These air filters have a rectifier with two outputs for ionization and separation. The field strengths in the known air filters are the same in the ionization and deposition area, but provided with different voltage potentials. Both areas must be carried out electrically isolated from each other. In addition, in the known filters in the ionization region positive discharge electrodes are provided, which cause a moderate ionization.

Vor dem Hintergrund der immer weiter steigenden Anforderungen an die Energie-Effizienz von Industrieanlagen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der vorbeschriebenen Elektrofilter und Elektrofilter-Verfahren zu vermeiden und den Energieaufwand bei der Filterung der von Industrieabgasen zu verringern.Against the background of the ever increasing demands on the energy efficiency of industrial plants, the invention has the object to avoid the disadvantages of the above-described electrostatic precipitator and electrostatic precipitator method and to reduce the energy consumption in the filtering of industrial emissions.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit dem Verfahren gemäß Anspruch 1 und der Vorrichtung gemäß Anspruch 5. Bevorzugte Weiterbildungen des Verfahrens und der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen beschrieben.The solution of this object succeeds according to the invention with the method according to claim 1 and the device according to claim 5. Preferred developments of the method and the device are described in the subclaims.

Der erfindungsgemäße Abscheider und das erfindungsgemäße Abscheideverfahren arbeiten also mit einem negativen Sprühsystem, bei dem mit Hilfe nur einer Hochspannungsquelle in jeder Hochspannungszone eine gerade ausreichende Aufladung der Partikel durchgeführt wird. Dementsprechend erfolgt der Transport der aufgeladenen Partikel und deren Abscheidung bei geringstem zusätzlichen Energieaufwand an die entgegengesetzt gepolten Niederschlagselektroden, wobei die von den herkömmlichen Filtern mit negativem Sprühsystem bekannten Einzelgassen unverändert gelassen werden.The separator according to the invention and the deposition method according to the invention thus work with a negative spray system in which a just sufficient charge of the particles is carried out with the aid of only one high-voltage source in each high-voltage zone. Accordingly, the transport of the charged particles and their deposition takes place with the least additional energy expenditure on the oppositely poled precipitation electrodes, the individual passages known from the conventional filters having a negative spray system being left unchanged.

Dies bedeutet, dass einem Bereich extremer lonisierung mit entsprechend hoher elektrischer Turbulenz bzw. elektrischem Wind quer zur Gasströmung ein weitestgehend beruhigter praktisch laminarer Bereich - im Wesentlichen ohne elektrische Turbulenz - folgt, in welchem die Abscheidung der schwierig abzuscheidenden aufgeladenen Partikel hocheffizient und ungehindert erfolgen kann.This means that a region of extreme ionization with a correspondingly high electrical turbulence or electric wind across the gas flow is followed by a substantially calmed virtually laminar region, essentially without electrical turbulence, in which the deposition of the charged particles which are difficult to deposit can take place in a highly efficient and unhindered manner.

Die effiziente und möglichst vollständige Aufladung der Partikel wird bei einer angelegten Hochspannung im lonisierungsbereich durchgeführt, die ihrerseits im nachfolgenden Abscheidebereich bei geringstem Stromfluss eine Feldstärke erzeugt, die für Transport und Abscheidung der Partikel ausreichend ist.The efficient and as complete as possible charging of the particles is carried out at an applied high voltage in the ionization region, which in turn generates a field strength in the subsequent deposition area with the lowest current flow, which is sufficient for transport and deposition of the particles.

Dies wird im Prinzip für verschiedene Elektrofilter-Ausführungsformen dadurch realisiert, dass in den Einzelgassen der Hochspannungszone bei unverändertem Gassenabstand extrem unterschiedliche physikalische Sprühabstände im lonisierungsbereich und im Abscheidebereich durch stark stromintensive bzw. stark stromunterdrückende Elektrodenformen an einer gemeinsamen Hochspannungsquelle zum Einsatz kommen, wobei weitest möglich auch das Prinzip des größeren geometrischen Sprühabstandes im Ionisierungsbereich und des geringeren geometrischen Sprühabstandes im Abscheidebereich eingestellt wird.This is realized in principle for various electrostatic filter embodiments in that in the individual lanes of the high-voltage zone with unchanged lane spacing extremely different physical spraying distances in the ionization and in the separation area by strongly current-intensive or strongly current-suppressing electrode forms at a common high voltage source are used, as far as possible the principle of the larger geometric spray distance in the ionization region and the lower geometric spray distance in the separation region is set.

Gegebenenfalls können mehrere Abschnitte für lonisierung und Abscheidung innerhalb eines Elektrofilterfeldes nacheinander angeordnet werden, wenn die einmalige Partikel-Aufladung nicht ausreichen sollte.Optionally, multiple ionization and deposition sections within an electrostatic filter field may be sequentially arranged if the single particle charge is insufficient.

Zur Erläuterung werden nachfolgend mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Figuren und Diagrammen näher beschrieben. Darin zeigen schematisch:

Fig. 1
das allgemeine Partikel-Abscheideverhalten in einem Elektrofilter;
Fig. 2
Beispiele des typischen elektrischen Kennlinienverhaltens der Negativ-Elektrodenformen für den lonisationsbereich und den Abscheidebereich des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 3
eine Übersichtsanordnung eines ersten Ausführungsbeispiels einer einzelnen Abscheidegasse der erfindungsgemäßen Abscheidevorrichtung;
Fig. 4
eine Übersichtsanordnung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer einzelnen Abscheidegasse der erfindungsgemäßen Abscheidevorrichtung;
Fig. 5
ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Elektrofilters mit zwei Abscheidegassen und einem lonisierungsbereich;
Fig. 6
ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Elektrofilters mit drei Abscheidegassen und zwei lonisierungsbereichen; und
Fig. 7
ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Elektrofilters mit zwei Abscheidegassen mit gekühlten Niederschlagselektroden im Ionisierungsbereich.
For explanation, several embodiments of the invention will be described in more detail with reference to figures and diagrams shown in the drawing. In it show schematically:
Fig. 1
the general particle separation behavior in an electrostatic precipitator;
Fig. 2
Examples of the typical electrical characteristic behavior of the negative electrode forms for the ionization region and the deposition region of the method according to the invention;
Fig. 3
an overview of a first embodiment of a single separation gate of the separation device according to the invention;
Fig. 4
an overview of a second embodiment of a single separation gate of the separation device according to the invention;
Fig. 5
a first embodiment of an electrostatic precipitator according to the invention with two Abscheidegassen and a lonisierungsbereich;
Fig. 6
A second embodiment of an electrostatic precipitator according to the invention with three Abscheidegassen and two ionisierungsbereichen; and
Fig. 7
a third embodiment of an electrostatic precipitator according to the invention with two Abscheidegassen with cooled collecting electrodes in the ionization region.

Fig. 1 zeigt das Partikel-Abscheideverhalten in einem Elektrofilter. Als Folge der physikalisch wirksamen Auflademechanismen, nämlich der sogenannten Stoss- oder Feldaufladung und der Diffusionsaufladung, tritt ein mehr oder minder ausgeprägtes Minimum der Partikel-Fraktionsabscheideleistung auf. Dies ist in jeder der dargestellten Kurven deutlich zu erkennen.Fig. 1 shows the particle separation behavior in an electrostatic precipitator. As a result of the physically effective charging mechanisms, namely the so-called impact or field charging and the diffusion charging, a more or less pronounced minimum of the particle fraction separation efficiency occurs. This can be clearly seen in each of the curves shown.

Fig. 2 zeigt auf, wie weit sich die Einzelcharakteristiken der in Frage kommenden Negativ-Elektrodengeometrien unterscheiden müssen, damit die erfindungsgemäße Zielsetzung eintreten kann. Dabei entsprechen die Charakteristiken im linksseitigen Diagrammteil den stark stromziehenden Elektrodenformen (A-, B- und C-Typ) für den Ionisationsbereich, während die im rechtsseitigen Diagrammteil dargestellten Charakteristiken den stromarmen Elektrodenformen (D-, E- und F-Typ) für den Abscheidebereich entsprechen.FIG. 2 shows how far the individual characteristics of the negative electrode geometries in question must differ so that the objective according to the invention can occur. The characteristics in the left-hand part of the diagram correspond to the strongly current-collecting electrode forms (A, B and C type) for the ionization region, while the characteristics shown in the right-hand part of the diagram correspond to the current-poor electrode shapes (D, E and F type) for the deposition region correspond.

Fig. 3 zeigt die Übersicht einer einzelnen Abscheidegasse mit den Arbeitsabschnitten Ionisieren und Abscheiden. Benachbarte analoge Gassen sind nicht dargestellt. An einer Hochspannungsstromquelle 1 ist ein Hochspannungssystem 2 angeschlossen, das mit stromintensiven Sprühelektroden 6 und spannungsintensiven bzw. stromarmen Negativ-Elektroden 7 versehen ist. Die Sprühelektroden 6 befinden sich in einem lonisierungsbereich 4, der von den mit 12 geerdeten Niederschlagselektroden 3 gebildet ist. Die Negativ-Elektroden 7 befinden sich in einem Abscheidebereich 5, der ebenfalls von den Niederschlagselektroden 3 gebildet ist. Mit 11 ist die gesamte Hochspannungszone gekennzeichnet. Im, auch Ionisationsbereich genannten, lonisierungsbereich 4 wird eine ausreichende Aufladung der Partikel erreicht, die dann im folgenden Abscheidebereich 5 mit stark reduzierten Turbulenzen bzw. nahezu fehlendem elektrischen Wind optimal abgeschieden werden.Fig. 3 shows the overview of a single Abscheidegasse with the working sections ionizing and deposition. Neighboring analogue streets are not shown. To a high voltage power source 1, a high voltage system 2 is connected, which is provided with power-intensive discharge electrodes 6 and voltage-intensive or low-current negative electrodes 7. The spray electrodes 6 are located in an ionization region 4, which is formed by the grounded collecting electrodes 3. The negative electrodes 7 are located in a deposition region 5, which is likewise formed by the precipitation electrodes 3. 11 marks the entire high-voltage zone. In ionization region 4, also referred to as ionization region, there is sufficient charge of the particles achieved, which are then optimally deposited in the following separation area 5 with greatly reduced turbulence or almost missing electrical wind.

Wenn die einmalige Partikelaufladung in einer Hochspannungszone für eine optimale Abscheidung nicht ausreicht, kann gemäss Fig. 4 dem lonisationsbereich 4 und dem Abscheidebereich 5 ein weiterer Ionisationsbereich 4a mit einem Abscheidebereich 5a nachgeschaltet werden.If the one-time particle charging in a high-voltage zone is not sufficient for optimum deposition, a further ionization region 4a can be connected downstream of the ionization region 4 and the deposition region 5 with a deposition region 5a according to FIG.

Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung eines horizontal angeordneten Elektrofilters, eines sogenannten Horizontalfeldes. Hier sind innerhalb eines Filtergehäuses 8 mit der Erdung 12 mehrere Reihen Niederschlagselektroden 3 vorgesehen, die mehrere Abscheidegassen 13 bilden, die ihrerseits einen lonisationsbereich4 mit den stromintensiven Sprühelektroden 6 und einen Abscheidebereich mit stromarmen Negativ-Elektroden 7 haben. Das hier dargestellte Ausführungsbeispiel weist zwei Abscheidegassen 13 auf, wobei sich aber weitere Abscheidegassen 13 anschließen können, wie dies mit den gestrichelten Linien 14 angedeutet ist.Fig. 5 shows a schematic representation of a horizontally arranged electrostatic precipitator, a so-called horizontal field. Here, a plurality of rows of collecting electrodes 3 are provided within a filter housing 8 with the ground 12, which form several Abscheidegassen 13, which in turn have a lonisationsbereich4 with the power-intensive discharge electrodes 6 and a deposition area with low-current negative electrodes 7. The embodiment shown here has two Abscheidegassen 13, but more Abscheidegassen 13 can follow, as indicated by the dashed lines 14.

Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Elektrofilters, wobei innerhalb der drei dargestellten Abscheidegassen 13 zwei lonisierungsbereiche 4 bzw. 4a und zwei Abscheidebereiche 5 bzw. 5a angeordnet sind. Überdies weisen die in Fig. 6 gezeigten Negativ-Elektroden 7 mit einer elliptischen Form eine andere in Frage kommende Geometrie auf.FIG. 6 shows a further exemplary embodiment of the electrostatic precipitator according to the invention, wherein two ionization regions 4 or 4a and two deposition regions 5 and 5a are arranged within the three separation trays 13 shown. Moreover, the negative electrodes 7 having an elliptic shape shown in Fig. 6 have another candidate geometry.

Fig. 7 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel mit einem lonisationsbereich 4, bei dem die mit 12 geerdeten Niederschlagselektroden 9 als Hohlkörper (Kühlkammer 10) ausgeführt sind, die von einem Kühlmittel 9 durchströmt werden. Mit dieser Kühlung wird eine, auch als Rücksprühen bezeichnete, Rückionisierung aufgrund eines extremen elektrischen Widerstandes abgeschiedener Partikel im lonisierungsbereich 4 vermieden.FIG. 7 shows a third exemplary embodiment with an ionization region 4 in which the precipitation electrodes 9 which are earthed with 12 are designed as hollow bodies (cooling chamber 10) through which a coolant 9 flows. With this cooling, a back ionization, also referred to as back-spraying, due to an extreme electrical resistance of deposited particles in the ionization region 4 is avoided.

Mit den Prinzipdarstellungen ist das Wesen der Erfindung deutlich aufgezeigt, nämlich innerhalb einer Hochspannungszone 11 in deren unveränderten Einzelgassen 13 mit nur einer Hochspannungsversorgungsquelle 1 eine optimale elektrische Aufladung bzw. lonisierung im lonisierungsbereich 4, 4a durchzuführen und die nachfolgende Partikelabscheidung im Abscheidebereich 5, 5a bei ausreichender Feldstärke sicherzustellen.With the schematic diagrams of the essence of the invention is clearly shown, namely within a high voltage zone 11 in their unmodified Einzelgassen 13 with only one high voltage power source 1 optimal electrical charge or ionization in the ionization 4, 4a perform and subsequent particle deposition in the separation region 5, 5a with sufficient To ensure field strength.

Claims (9)

Verfahren, bei dem mit Hilfe der elektrostatischen Aufladung und Abscheidung mittels nur einer Hochspannungsversorgungsquelle für eine Hochspannungszone schwierig abzuscheidende Partikel aus einem Gasfluid entfernt werden, wobei die Partikel innerhalb der Hochspannungszone bei gleichbleibender Gassenbreite nacheinander ionisiert und abgeschieden werden und durch geeignete Wahl der negativen Elektrodengeometrie für lonisierungs- und Abscheidebereich im lonisierungsbereich ein wesentlich höherer Stromfluss als im Abscheidebereich erzeugt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass für die Abscheidung von Stäuben aus Industriegasen die Partikel sowohl im lonisierungsbereich der Einzelgassen als auch in deren Abscheidebereich durch zusammenhängende, an nur einer Hochspannungsversorgungsquelle mit nur einem Ausgang angeschlossene, negative Elektroden ionisiert und abgeschieden werden.A method in which by means of the electrostatic charging and deposition by means of only one high voltage supply source for a high voltage zone difficult to be separated particles are removed from a gas fluid, wherein the particles are ionized and deposited successively within the high voltage zone with constant lane width and by suitable choice of the negative electrode geometry for ionization - and deposition region in the ionization a significantly higher current flow than in the deposition area is generated,
characterized,
that for the separation of dusts from industrial gases, the particles are ionized and separated both in the ionization region of the individual lanes and in their deposition area by contiguous, connected to only one high voltage power source with only one output, negative electrodes. Verfahren nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet,
dass die Partikel innerhalb der Einzelgassen der Hochspannungszone in einer Art Reihenschaltung zwei- oder mehrmals nacheinander ionisiert und abgeschieden werden.Method according to claim 1
characterized,
that the particles within the individual streets of the high-voltage zone in a kind of series connection are ionized and separated two or more times in succession. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2
dadurch gekennzeichnet,
dass die Partikel der zu reinigenden Fluide innerhalb der Einzelgassen durch die angelegte negative Hochspannung in den lonisierungsbereichen mit mindestens 10-fachem Stromfluss gegenüber den Abscheidebereichen aufgeladen werden.Method according to one of claims 1 or 2
characterized,
that the particles of the fluids to be cleaned within the individual lanes are charged by the applied negative high voltage in the ionisierungsbereichen with at least 10-fold flow of current to the Abscheidebereichen. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die geerdeten Elektroden des lonisierungsbereiches gekühlt werden.Method according to one of claims 1 to 3,
characterized,
that the earthed electrodes are cooled the lonisierungsbereiches. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, in einem elektrisch arbeitenden Filter mit einer Hochspannungszone mit Einzelgassen, die einen lonisierungsbereich mit jeweils nachgeschaltetem Abscheidebereich aufweisen,
gekennzeichnet,
durch einen Filter zum Abscheiden von Stäuben aus Industrieabgasen, wobei der Filter ein oder mehrere Hochspannungszonen aufweist, wobei jede dieser Zonen mit einer Hochspannungsversorgungsquelle versehen ist und wobei sowohl die lonisierungsbereiche (4) als auch die Abscheidebereiche (5) jeweils mit unterschiedlichen negativen Elektroden (6, 7) versehen sind, die zusammenhängend an einer Hochspannungsversorgungsquelle (1) mit nur einem Ausgang angeschlossen sind.Device for carrying out the method according to one of claims 1 to 4, in an electrically operating filter having a high-voltage zone with individual lanes, which have an ionization region, each having a downstream deposition region,
in
by a filter for separating dusts from industrial waste gases, the filter having one or more high-voltage zones, each of these zones being provided with a high-voltage supply source and wherein both the ionization regions (4) and the deposition regions (5) are each provided with different negative electrodes (6 , 7) connected in series to a high voltage power source (1) having only one output. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die negativen Elektroden in den lonisierungsbereichen (4) und den Abscheidebereichen (5) durch geeignete geometrische Ausführung so ausgebildet sind, dass in den lonisierungsbereichen (4) ein mindestens 10-facher Sprühstrom gegenüber den Abscheidebereichen (5) erzeugt wird.Device according to claim 5,
characterized,
in that the negative electrodes in the ionization regions (4) and the deposition regions (5) are formed by suitable geometrical design such that an at least 10-fold spray current is produced in the ionization regions (4) with respect to the deposition regions (5). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Geometrien der negativ gepolten Elektroden (6, 7) für den lonisierungs- (4) und den Abscheidebereich (5) unterschiedlich ausgeführt sind, wobei für den lonisierungsbereich (4) hochstromintensive Sprühelektrodenformen (6) und für den Abscheidebereich (5) weitestgehend stromarme bzw. spannungsintensive Negativ-Elektrodenformen (7) eingesetzt sind.Device according to one of claims 5 or 6,
characterized,
that the geometries of the negatively polarized electrode (6, 7) for the ionization (4) and the separation region (5) are designed differently, with low-current largely for the ionization zone (4) high power-intensive Sprühelektrodenformen (6) and for the separation zone (5) or voltage-intensive negative electrode forms (7) are used. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass in einer Hochspannungszone in den Einzelgassen mehrere lonisierungsbereiche (4, 4a) und Abscheidebereiche (5, 5a) in Fliessrichtung der Fluide hintereinander angeordnet sind.Device according to one of claims 5 to 7,
characterized,
that are arranged in a high voltage zone in the individual lanes several lonisierungsbereiche (4, 4a) and Abscheidebereiche (5, 5a) in the direction of flow of the fluids in a row. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Niederschlagselektroden (9) des lonisierungsbereiches (4) mit Kühlkammern (10) versehen sind.Device according to one of claims 5 to 8,
characterized,
that the collecting electrodes are provided with cooling chambers (10) (9) of lonisierungsbereiches (4).
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