Titel: Hering's Apparat zum Niederschlagen von Flugstaub.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1887, Band 263 (S. 514–518)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj263/ar263190

Verfahren und Apparat zum Niederschlagen von Flugstaub im Hüttenrauch; von C. A. Hering in Freiberg.

Mit Abbildungen auf Tafel 32.

Erfahrungsgemäſs wird eine gute Verdichtung von Flugstaub und metallischem Rauch erzielt: 1) durch entsprechende Abkühlung der damit beladenen Gase, 2) durch möglichst groſse Flächenberührung, 3) durch öfteren und plötzlichen Wechsel in der Geschwindigkeit der Gase und 4) durch scharfe Brechungen in der Zugrichtung.

Von diesen Erfahrungen geleitet, war ich seither bemüht, einen Verdichtungsapparat ausfindig zu machen, der in dieser Hinsicht allen Anforderungen entspräche und dabei frei von den vielen Fehlern sei. welche den meisten bestehenden Anlagen zum Auffangen des Flugstaubes anhaften. Ich will nicht behaupten, daſs ich das Ziel durch meine neue Construction (vgl. * D. R. P. Kl. 40 Nr. 38775 vom 14. Mai 1886) voll erreicht habe: indessen glaube ich, daſs durch richtiges Anpassen meiner Neuerung für jeden gegebenen Fall eine Verdichtung von Flugstaub und Hüttenrauch erreicht wird, wie sie bisher durch keinen anderen Apparat möglich war.

Meine Verdichtungseinrichtung (Fig. 1 bis 8 Taf. 32) besteht aus einer Kammer mit zwei oder mehreren Parallelkanälen von verhältniſsmäſsig geringer lichter Weite gegenüber einer bedeutenderen Höhe, mit auf- und niedersteigenden Querwänden, sowie auf Bogen oder Trägern ruhenden, also nur oben im Wege des Gasstromes befindlichen Längszungen. Diese Parallelkanäle sind am Anfange oder Ende durch Drosselklappen (oder Ventile u. dgl.) verschlieſsbar, welche derart unter sich verbunden sind, daſs ein einfacher Mechanismus in regelmäſsigen Zeiträumen durch ein und dieselbe Bewegung die Klappe des einen Kanales schlieſst und die des anderen Kanales öffnet und so immer wechselweise. Die mit Flugstaub, Metalloxyden, Schwefelmetallen, Ruſs o. dgl. beladenen Gase, welche von diesen festen Stoffen gereinigt werden sollen, werden durch den Kanal a (Fig. 4 und 5) in den Vorraum oder |515| die Kühlkammer l, in welche die mit Wasser gefüllten Rohrschenkel p ragen, und von hier aus wechselweise einmal links, einmal rechts in die Parallelkanäle m geführt, von wo sie schlieſslich zur Esse c abgesaugt werden, wenn sie nicht sonst noch zu anderen Zwecken dienen, wie zur Verwerthung der Schwefligsäure oder wie bei Gichtgasen zu Heizungen u.s.f.

In Folge der wechselweise auf- und niedersteigenden Querwände i und h ist der Gasstrom gezwungen, in einer Schlangenlinie durch den Apparat zu gehen. Bei jedem Niedergange kommt der Gasstrom mit der in den einzelnen Abtheilungen unten befindlichen ruhenden Gasschicht in Reibung, so daſs die tiefer schwebenden festen Theilchen leicht zum Niederfallen veranlaſst werden. Es ist auch ersichtlich, daſs der hier einmal abgelagerte Flugstaub unmöglich wieder aufgewirbelt werden kann, weil er hier auſserhalb jeder Gasbewegung sich befindet. Da der obere Theil des Kanales durch lothrechte Längszungen getheilt und verengt ist, so werden die Gase oben gröſsere Reibung erleiden und dabei eine gröſsere Geschwindigkeit haben als unten, so daſs die oben verdichteten festen Theilchen vom abwärts gehenden Gasstrome nach unten in die ruhende Gasschicht gestoſsen werden. Hierdurch und besonders durch den öfteren Geschwindigkeitswechsel des Gasstromes wird das Niederfallen der mitgerissenen festen Theilchen sehr begünstigt. Trotzdem werden immer noch leichtflockige Stoffe und fein vertheilte Metalloxyde u. dgl. aus der stärkeren Zugrichtung nicht zum Niederfallen gebracht werden. Um dies nun zu veranlassen, soll der in den einen Kanal eingesaugte Gasstrom durch Schlieſsen der Klappe f eine Zeit lang seine Bewegung einstellen, während dabei der ohne Unterbrechung von den Oefen kommende Gasstrom in den zweiten Parallelkanal geführt wird, so daſs nunmehr der letzte Rest der in den Gasen vorhandenen verdichtbaren Stoffe sich im ersten Kanäle absetzen muſs.

Bei zwei Parallelkanälen würde die Klappe f des einen Kanales so lange geschlossen bleiben, als der Gasstrom Zeit erfordert, um in dem anderen Kanale vom Eintritte bis zur Klappe (Austritt) zu gelangen. Alle von den Oefen kommenden, mit Flugstaub beladenen Gase werden also innerhalb der Kammer einmal eine Zeit lang in ihrer Bewegung aufgehalten und zu vollständiger Ruhe gebracht, ohne daſs hierdurch der Zug der Oefen u.s.w. eine Benachtheiligung erleidet, da ja stets einer der Kanäle offen, also der Zug nie gesperrt ist. Wenn die Klappe f eines Kanales geöffnet wird, zieht der gereinigte Gasstrom durch die Klappenöffnung ab und saugt dabei gleichzeitig einen neuen zu reinigenden Gasstromtheil nach sich, bis dieser den Kanal bis zur Klappe füllt, worauf sich diese Klappe wieder schlieſst. Es erfolgt also diese Gasreinigung so zu sagen stückweise. Selbstverständlich müssen für jeden gegebenen Fall je nach der durchzuführenden Gasmenge die Abmessungen der Kanäle m genau festgestellt werden. Je mehr diese |516| bestimmten Kanalabmessungen überschritten werden, um so sicherer wird man eine vollständige Ausfällung des Flugstaubes bewirken.

Ein gemauerter Apparat wird oben am besten mit eisernen Platten abgedeckt, welche gleichzeitig zur Verankerung benutzt werden können. In denselben sind Räumlöcher angebracht, um den Flugstaub von den Wänden abkehren zu können. Unten ist jede Abtheilung des Apparates durch eine eiserne Thür d zugängig, so daſs man erforderlichen Falles auch während des Betriebes den Flugstaub zum gröſsten Theil ausräumen kann.

Da, wo eine Wasserleitung zur Verfügung steht, kann man zum Stellen der Klappen die in Fig. 1 Taf. 32 veranschaulichte Einrichtung (vgl. y in Fig. 5 und 8) benutzen, welche auf dem Prinzipe des Schaukeltroges beruht. Das Wasser gelangt zuerst in den hohen Winkel A und es erfolgt beim Ueberlaufen des Wassers plötzlich das Umkippen um 90°, so daſs dann der Winkel B unter den eintretenden Wasserstrahl gelangt, worauf das Umkippen nach der anderen Seite hin stattfindet u.s.f. Durch mehr oder weniger starkes Zuströmen des Wassers kann man die Umstellung der Klappen für ganz beliebige Zeiträume regeln. Selbstverständlich kann man da, wo Wasser nicht zur Verfügung steht, Feder- oder Gewichtsapparate u. dgl. zum selbstthätigen Stellen der Klappen verwenden.

Die beschriebene Flugstaubkammer mit wechselweise absperrbaren Parallelkanälen läſst sich nicht allein für metallurgische Zwecke benutzen, sondern auch für Feuergase und andere technische Anlagen, wobei es sich darum handelt, feste Theile aus einem Gas- oder Luftstrome auszuscheiden; die Einrichtung wird beispielsweise auch bei der trockenen Aufbereitung von Erzen, Kohlen u.a. Verwendung finden können. Die Construction wird sonach für die einzelnen gegebenen Fälle verschiedenartig auszuführen sein.

Eine solche besondere Einrichtung ist die eines Gichtgasreinigers, wie sie in Fig. 2 und 3 Taf. 32 dargestellt ist und vielleicht ganz zweckentsprechend sein dürfte. Es werden hier die Gichtgase zunächst in einen gröſseren Kasten c geleitet, welcher in Höhe der Gicht aufgestellt ist. Dieser Kasten c sitzt als Kopf auf den beiden abwärts führenden Rauchschächten oder den Röhren d, d1, welche unten am Fuſse mit einem Wasserkasten m umgeben sind, wenn zur Kühlung der Gase und Condensation des Wasserdampfes in d, d1 ein Wasserregen herabfällt. In entsprechender Höhe gehen von den senkrechten Schächten d, d1 aus wagerechte Ableitungen e, e1 ab, welche die Gase in die eigentlichen durch die Klappen k, k1 verschlieſsbaren Verdichtungskanäle C, C1 abführen. Hinter diesen Klappen sind die Ableitungsrohre angebracht, welche die gereinigten Gase zu den Verwendungsorten führen. Die Kanäle C, C1 besitzen unten Trichter h mit Ablaſsrohren i, aus denen man den abgelagerten Staub jederzeit ohne Gefahr abziehen kann.

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Um ein Beispiel anzuführen, nehme ich an, ein Eisenhochofen liefere in der Secunde 6cbm Gase. Wenn nun der Gasweg von e bis k einschlieſslich der Schlangenlinie im Kanäle C bezieh. C1 60m und der kleinste Durchgangsquerschnitt 3qm beträgt, oder aber wenn jeder Parallelkanal 180cbm freien Raum besitzt, so wird die Ruhepause der Gase in dem einen Kanäle C (gleich der Durchgangszeit der Gase in dem anderen Kanäle) 30 Secunden dauern, während welcher wohl alle festen Stoffe ausfallen dürften. Je leichtflockiger und feiner vertheilt die festen Stoffe im Gase sind, desto gröſser muſs der Gasweg und die Ruhepause sein.

Bei Metallhütten entspricht eine secundliche Rauchmenge von 6cbm schon einer ziemlich bedeutenden Anlage, da hier durchschnittlich ein Ofen selten mehr als 25cbm Rauch in der Minute liefert, also 360cbm Rauch in der Minute von etwa 14 Oefen herrühren würden. Es würde hiernach die Rauchverdichtung unter der Voraussetzung, daſs man den Rauch entsprechend gekühlt hat (in einer Weise, wie z.B. aus Fig. 4 bei p ersichtlich) eine verhältniſsmäſsig sehr gedrungene Anlage erfordern, die jedenfalls gegenüber den jetzt üblichen weitläufigen Flugstaubkammern, wo nur nach Tausenden von Cubikmeter gerechnet wird, nicht den zehnten Theil von deren Anlagekosten beansprucht.

Ich glaube annehmen zu dürfen, daſs mein Verdichtungsverfahren nicht nur das bis jetzt vollkommenste, sondern auch das billigste in Anlage und Unterhaltung zu werden verspricht.

Da bei sehr heiſsen Gasen eine starke Abkühlung unbedingt nothwendig ist, wenn eine gute Verdichtung des Flugstaubes und Metallrauches erfolgen soll, so muſs eine solche vorgenommen werden, bevor die Gase in die Parallelkanäle treten. Man kann diese Abkühlung erreichen durch eine vorgesetzte Kühlkammer, wie die Hagen'sche oder wie ich in Fig. 4 angegeben habe, oder auch wie bei dem Gichtgasreiniger, indem man in den Rauchschächten d, d1 (Fig. 2 und 3) einen Wasserregen herabfallen läſst. Da, wo Wasser zur Kühlung fehlt, muſs wenigstens eine Luftkühlung stattfinden, z.B. in einer Weise, wie bei der Zinkweiſs-Fabrik zu Bergen, indem man den Rauch durch hohe ∩-Rohre führt.

Das Material, aus welchem man die Apparate errichtet, ist sehr vorsichtig zu wählen. Hat man es mit heiſsen und sauren Gasen zu thun, so empfiehlt sich nur Blei mit Wasserkühlung als sicher haltbar. Eisen läſst sich nur anwenden, wenn die Gase weder feucht, noch sauer sind. Bei wenig sauren Gasen, wie denen der Bleihütten, bietet wohl auch gewöhnliches Ziegelmauerwerk genügenden Halt; jedoch ist es anzuempfehlen, auch hier kalkiges Material möglichst zu vermeiden und scharf gebrannte Ziegel (mit Theer getränkt und mit Theermörtel gemauert) zu verwenden.

Zur Prüfung, in wie weit ich durch meine neue Construction den Eingangs gestellten Haupterfordernissen für eine gute Verdichtung von |518| Flugstaub und metallischem Hauche entsprochen habe, sei Folgendes hervorgehoben: 1) Die Abkühlung der Gase hat man wenigstens da, wo Wasser zur Verfügung steht, vollständig in der Gewalt; anderenfalls kann die oben erwähnte Luftkühlung angebracht werden, so daſs auch hier eine gedrängte Anlage wirksamer ist als lange, in Errichtung und Unterhalt theuere Kühlkanäle. 2) Eine vermehrte Flächenberührung ist durch die vielen Querwände i und h und die Längszungen k geboten. 3) Ein Geschwindigkeitswechsel wird bei dem Auf- und Niedergange des Gasstromes in jeder einzelnen Abtheilung bewirkt, wobei auch 4) gleichzeitig eine scharfe Brechung der Zugrichtung erfolgt.

Die Hauptsache meiner Neuerung ist aber, daſs die gesammte zu reinigende Gasmenge stückweise hinter einander durch die wechselweise Führung in parallelen Kanälen eine Zeit lang in vollständige Ruhe versetzt wird, so daſs die Ablagerung aller festen, überhaupt aus den Gasen ausscheidbaren Stoffe erfolgen muſs. Es dürfte also wohl durch richtige Anpassung meines Apparates das Möglichste für Ausscheidung fester Stoffe aus den damit beladenen Gasen zu erreichen sein.

Freiberg in Sachsen, Februar 1887.

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