用于清洁气流的设备的制作方法

本实用新型涉及一种用于清洁气流的设备。

背景技术：

在由木材或木颗粒生产材料板时可能特别需要这样的设备和方法。在此，它们用于在气动馈送系统和干燥系统中或之后分离木屑和挥发性有机化合物。

从de2656151a1已知用于从气流中分离固体杂质的设备。de10335194a1示出了一种用于在汽车发动机的进气系统中从空气中除去杂质的预分离器。us4629481a示出一种模块化分离单元，用于从气体液体混合物中分离液体。

ep1458490b1示出一种旋风分离器，其具有管道和流入开口以及流出开口，其中，在管道中布置有固定的涡流发生器，该涡流发生器使气体/液体流进入到螺旋运动中，由此，气体流中所含有的液体在该螺旋流中统治的离心力的作用下被径向向外抛出，并且在那里被分离。

通过wo2014180861a1已知一种用于从气流中分离杂质颗粒的设备和方法，它们通过文丘里-收缩部和涡流发生器在管道中沿着挤压体、借助气流中较大的剪切力分配清洗液，从而接着通过所产生的离心力对通过细小地分布的微滴“抓住”的杂质颗粒来进行分离。

通过wo2014/147089a1已知一种用于在设备中对生物量进行加工的方法，其中，生物量在干燥器中进行干燥，并且干燥器的废气在烟囱中被排出到周围环境。在这种情况下，在干燥器和烟囱之间的含水分的废气的至少一个分流在喷淋塔中被喷水，并且通过伴随的对废气的冷却，该湿气在喷淋塔中冷凝为冷凝物。在需要时，废气还会在湿式电过滤器中或通过rto进行清洁。在这样的方法或设备中，清洗液、通常是水被循环引导，并且部分地也用于分离在气流中溶解的物质。然而，这只有在该物质在清洁液体中不过饱和时才可能。通常，当缓冲容器中已达到过低的液位高度时，缓冲容器中由蒸发产生的清洁液体的损失会被补充。然而在此新鲜补满的水在其清洁质量方面立刻再次失去活性，因为其仅仅用于降低清洁液体中的饱和程度。

技术实现要素：

本实用新型的任务据此在于提出用于清洁气流的设备和方法，它们具有更高的效率，并且同时需要更少的新鲜的水。

特别地，现在应当可能是的，借助简单的方法和构造来从气流中分离出气流中包含的物质、例如toc(＝总有机碳)、voc(挥发性有机碳)或甲醛(hcoh)。根据本实用新型，优选地，新鲜的水用作用于废气的清洁液体，然而也可以使用专门制备或处理过的水作为清洁液体。也可设置使用特别的清洁液体、优选地是适应于废气中所含有的有害物质的清洁液体。在此情况下，大部分清洁液体共同的是，它们在重复使用中虽然从气流中吸收有害物质，但是它们在这种情况下富含有害物质，并且通过浓缩而在其清洁效果方面变弱。

用于清洁气流的设备的任务的解决方案包括：

-用于以流动方向来引导待处理的气流的管道；

-布置在管道中的顺流式分离器，该顺流式分离器具有用于喷射清洗液的喷射喷嘴、用于产生气流的旋转的涡流发生器、用于从气流中分离受污染的液体的水排出部、和用于引出干净气体的潜管；

-用于受污染的液体的缓冲容器；

-在管道中在顺流式分离器上游的喷射清洗器，其具有喷射喷嘴、沿流动方向在下游的水排出部和用于受污染的液体的相应的缓冲容器；

-顺流式分离器的喷射喷嘴与用于(非污染的)清洗液的源有效连接，并且

-喷射清洗器的喷射喷嘴与用于来自顺流式分离器的受污染的液体的缓冲容器有效连接。

特别地，在本实用新型的扩展型式中并且因此结合扩展清洁性能而设置：至少另一个喷射清洗器布置在第一喷射清洗器的上游，其中，优选地，来自沿流动方向位于下游的喷射清洗器的受污染的液体被用于位于上游的喷射喷嘴。

在一特别优选的实施形式中，喷射清洗器使用已经在气流中使用了至少一次的清洗液。在此设置：该由此受污染的液体级联地使用，因此分阶段地、与流动方向相反地使用。

本实用新型的一个教示内容是，气流首先加载有已经受污染的液体。由于待深度清洁的物质的高浓度差异，废气仍然是高度受污染的，在气流和受污染的液体之间，也可以借助受污染的液体实现第一清洁效果。在第一次部分清洁之后，直接借助气体清洗器使用尽可能低的受污染的清洗液，或优选地使用新鲜的或者纯净的清洗液。这里，浓度(废气/清洗液)之间也有较高的差异，从而能清洁来自气流的有害物质。

在另一优选实施形式中，在顺流式清洗器之前连接有多个喷射清洁器、较佳地为二至八个、优选地为二至六个、并且特别优选地为二至四个喷射清洗器。

在另一独立的实施形式中，受污染的液体也可通过用于喷射清洗器的中央缓冲容器被循环引导。

如果受污染的液体级联地通过多个或直接通过这一个缓冲容器行进，则这里可设有有害物质槽。

对于该特征替代地或附加地，缓冲容器的溢出口、或在级联布置的情况下是一个、优选地是“最后的”缓冲容器的溢出口与急冷区域相连接，并且该急冷区域供给有受污染的水。特别优选地，该急冷区域具有自己的分离装置，并且循环引导受污染的液体。

在一特别优选的实施形式中，可以结合用于急冷区域的循环,在两个设备区域(急冷区域-顺流式分离器/喷射清洗器)之间设有作为有害物质槽的蓄热器(交流换热器)、优选地是voc槽，该急冷区域通常具有比具有至少一个喷射清洗器的顺流式分离器高得多的体积流量。这可以例如是废水处理装置、解吸器、蒸发装置、臭氧发生器。替代地或者组合地，可以设有分流提取器，并且受污染的液体部分地由产生废气的装置使用。在用于生产材料板的设备中，液体可例如用于在压力机之前对压料垫进行喷射(润湿)或用作溶剂以用于喷溅胶水。

优选地，可以在设备的各个部分中，例如在顺流式分离器和/或在喷射清洗器中，挤压体和/或文丘里-收缩部、优选地在挤压体的区域中布置在管道中。

替代地或附加地，至少在喷射清洗器之一中布置有离心力分离器、惯性分离器、涡流分离器、薄片式分离器和/或迷宫式分离器。然而，液体分离可以在设备中单独通过顺流式分离器来确保，特别是在应使用仅一个缓冲容器的情况下。在级联式布置中并且为了确保不同地受污染的液体的级联式使用而努力时，优选地在每个喷射清洗器中设有自己的分离器。

在另一优选的实施形式中，喷射清洗器、优选地是位于最上游的喷射清洗器，具有

-沉淀池，

-与分流提取器有效连接和/或

-与蓄热器有效连接，该蓄热器作为用于来自喷射清洗器的液体、优选地受污染最严重的液体的有害物质槽或toc/voc槽。

以有利的方式，在顺流式清洗器中，为了溶解清洗液可以布置有喷射喷嘴，其具有的溶解能力比在喷射清洗器中用于受污染的液体的喷射喷嘴的溶解能力更高。这是基于这样的知识，即，对于清洁的或最低地受污染的和/或专门匹配于废气的清洗液，可使用高性能喷嘴，其使液体尽可能细小地雾化。理想地，期望的是在几乎分子化的基础上的雾化。

优选地，在喷射清洗器上游布置有用于冷却废气的急冷区域。由此，液体也用于急冷管道的净化。

在该急冷区域中可能也已经发生了预清洁，使得用液体可清洗并且在沉淀池中可沉淀的杂质在该急冷区域中可以清洗出来。急冷区域在这种情况下可以顺流但也可以逆流工作，只要在后面布置的喷射清洗器沿顺流方向在管道的顺流式清洗器之前工作。

在一特别优选的实施形式中，来自喷射清洗器的、受污染最严重的液体通过急冷区域中的急冷喷嘴喷射到急冷管道中，其中，优选地，受污染的液体k“‘通过在急冷区域端部处的瀑布分离，并且通过沉淀池被循环引导。

替代上述特征或与上述特征组合地，在水排出部处和/或在缓冲容器处布置有至少一个补偿管道，其具有优选地根据需要可激活的、至沉淀池的有效连接。

用于清洁气流的方法的解决方案包括以下方法步骤：

--以流动方向将待处理的气流引导到具有顺流式分离器的管道中；

-将非污染的清洗液喷射到顺流式分离器中，借助涡流发生器产生气流的旋转，通过水排出部将受污染的液体k从气流中分离，并且通过潜管引出干净气体；

-在缓冲容器中中间储存(临时储存)受污染的液体；

-用在管道中在顺流式分离器上游的喷射清洗器中的喷射喷嘴喷射受污染的液体k，在沿流动方向在下游的水排出部中分离受污染的液体，并且将其临时储存在用于受污染的液体的相应的缓冲容器中。

优选地，使用在第一喷射清洗器上游的至少另一个喷射清洗器，其中，来自沿流动方向位于下游的喷射清洗器的受污染的液体用于位于上游的喷射清洗器的喷射喷嘴。

替代于或附加地，在喷射清洗器上游，在急冷区域中、优选地使用受污染的液体、最优选地是使用来自沉淀池的受污染的液体来冷却废气。

替代地或附加地，来自喷射清洗器的、优选地来自位于最上游的喷射清洗器的液体被引导到沉淀池中、引导到分流偏提取器中和/或引导到作为有害物质槽或voc槽的蓄热器中

替代地或附加地，在顺流式清洗器中，为了溶解清洗液而使用喷射喷嘴，其具有的溶解能力比在喷射清洗器中用于受污染的液体的喷射喷嘴的溶解能力更高。

替代地或附加地，受污染的液体通过用于冷却废气的急冷区域中的急冷喷嘴喷射到急冷管道中，其中，优选地，受污染的液体通过在急冷区域端部处的瀑布来分离，并且通过沉淀池被循环引导。

相对于现有技术更高的效率和更低的新鲜水消耗以有利的方式通过上述特征的组合来实现。

本实用新型的教示内容特别示出了以下优点：

已经受污染的循环水可以通过堵塞不敏感(非堵塞)喷嘴用于废气的初次清洁和/或冷却。仍然新鲜并且纯净的清洗液可以借助喷嘴来喷射，这些喷嘴适于使液滴尽可能得小地分解。然而，这通常对于受污染的液体是易受影响的，并且在现有技术的教示内容中、在受污染的液体循环的情况下被视为是不合适的。

在本设备中，水溶性气态成分可以特别有效且有利地在液滴的表面处被吸收。清洗效率由此与液滴的特定的表面相互关联，并且因此与液滴的直径成反比。在清洗之后加载的清洗液的液滴由于其惯性而通过下游的液滴分离器中的集成的、轴向的顺流式涡流分离器而从气流中分离。

基本想法主要在于，能够在单独的设备中执行从气流中高效地分离杂质颗粒所必需的所有功能。该设备的特征在于，较低的构造成本以及在现有的管道系统中可适用，并且能特别有效地在已经存在的急冷装置中建立。

明显的是，尽管喷射清洗器的(个数)的最佳表示是无限数(n+1)，但是这不是限制性的，而是根据必要性或数量(个数)是各种各样的。替代地或附加地，能在急冷区域之后将待清洁的废气分配到多个管道中，从而提高清洁容量。也可设想的是，根据本实用新型的布置可以多次相继地以相同的或替代的实施形式(喷射清洗器/顺流式分离器)来布置，从而能够满足在接下来的几年中对于清洁技术而言可能更高的要求。

总的来说，指出下列本实用新型的优点：

-清洁效果通过直接喷射的非污染的清洗液或仅较少受污染的清洗液来改善。

-通过直接使用非污染的清洗液或仅较少受污染的清洗液可以使用高溶解的喷射喷嘴。

-在使用预清洗器以用于分离固体和/或冷却废气的情况下，根据本实用新型的设备可以专注于对溶解在废气中的有害物质的清洁。

-通过预清洗器(优选地为急冷器)和主清洗器(具有顺流式分离器的喷射清洗器)的分离，能够建立彼此分离的至少两个液体系统(物质流)，它们能彼此分离地使用并且由此能更容易地调节。

-对于在废气中溶解的有害物质，在主清洗器中同时较低的物质流的情况下，借助高效的清洗液的集中式清洁是可能的。

-在主清洗器中受污染的液体的级联布置的情况下，清洁效果可以对于气流的污染程度相互保持几乎恒定(受污染最严重的液体与最脏的气体流接触)。

-通过主清洗器中受污染的液体相对较小的物质流和其中有害物质的优选的浓缩的物质流，在必要时设置的蓄热器可以更小地设计，或可实现更高的清洁效果。

该设备适于执行该方法，但是也可独立地运行。

附图说明

借助附图中的多个实施例进一步阐释本实用新型。

附图示出：

图1示出根据现有技术的、具有用于受污染的液体的循环的顺流式清洗器，以及

图2在根据本实用新型的实施例中示出结合其它可选的多个特征的本实用新型。

具体实施方式

图1中示出的根据现有技术的顺流式清洗器如下地工作：废气12沿流动方向11流动穿过顺流式清洗器的管道1，并且借助喷射喷嘴4用液体进行喷射。为了提高清洁效果，管道接着与文丘里-收缩部3相似地收缩。接着位于下游的是挤压体7，其具有涡流发生器10。由此旋转的气体流动沿管道1的内壁的方向推动具有更高的密度的部分(液体、杂质)。这使得能够在下游、在管道的端部处同轴地布置潜管13，其具有比管道1更小的直径。籍此，清洁过的干净气体14通过潜管13到达继续延伸的管道中，与此相反地，受污染的液体k中的废气的组成部分、杂质20通过水排出部5和排出管道6被分离，并且被馈送到沉淀池19。在沉淀池中，在底部处较重的杂质20可以借助相应的装置被分离并清除。液体k接着在循环中再次使用，并且再次被馈送到顺流式分离器。由于受污染的液体k，必须使用喷射喷嘴4，其不会容易堵塞并且因此无法提供较高的溶解能力。在事物的本质方面，经喷射的清洗液的一部分蒸发，并且与干净气体一起从液体的循环中移除。为了对此进行补偿，通常沉淀池用新鲜的水或相应的清洗液w保持在预先给出的液面高度上。在事物的本质方面，通过循环易挥发的物质积聚在受污染的液体中。在通过循环中的液体这样增加有害物质之后，不再能发生清洁效果。在这种情况下，整体循环必须繁琐地排空，并且供给新鲜的清洗液w。

图2中示出根据本实用新型的设备，其应当清洁废气发生器23、在此例如是连续工作的用于生产材料板的压力机的废气12中的有害物质。

在可选的急冷区域q、预清洁阶段中、废气12在急冷管道16中借助急冷喷嘴15用液体进行喷射和冷却。液体接着通过瀑布24来除去(取出)，并且优选地在沉淀池19中根据密度分离器的原理与杂质20(灰尘、绒毛、污染物)等分离。示意地仅示出一个重量分离，明显的是，也可取出沉积在液体上方的部分(馏分)。通常，对于急冷区域q而言需要较大的液体体积流量，以用于从废气12夺取(获取)热量。

在本设备中，与前述附图类似地，废气12沿预先给出的流动方向11被输入到管道1中。

为了能够更有意义地示出示例性的级联，阐释将不沿流动方向11，而是相反地在管道1的末端处、在顺流式分离器g处开始。在本实施例中，顺流式分离器g至少装备有涡流发生器10、可选的挤压体7，上游装备有喷射喷嘴4、且下游装备有同轴的潜管13。在潜管13的区域中有水排出部5，其带有连接于其的排出管道6，该排出管道6将受污染的液体k传递到缓冲容器8中。顺流式分离器g的特点在于，至少一个喷射喷嘴4与非污染的清洗液w的源或仅较少地受污染的清洗液w的源相连接。由此在顺流式分离器g中实现了清洗液w总是具有尽可能高的清洁效果。

在未示出的替换方案中，当受污染的液体k之前经过了清洁设备并且仅较少地受污染或未受污染或在清洗液w中延伸地通过喷射喷嘴4雾化时，也可以替代或结合清洗液w来使用清洗液k。

可选地，清洗液w可被冷却，因为冷的清洗液比起温暖的清洗液w具有对于有害物质的溶液而言更高的亲和力。有利地，使用在室温以下的、优选地在15°以下的、更优选地在8°以下的冷的清洗液。

在示意性示例中，现在将来自缓冲容器8的受污染的液体k传递到喷射清洗器i处，该喷射清洗器i在上游与顺流式分离器g相对地布置。喷射清洗器i替代地也可实施为顺流式分离器(可选的挤压体、涡流发生器...)，喷射清洗器i用喷射喷嘴4‘将受污染的液体喷射到管道1中，并且优选地在下游、还在顺流式分离器g之前借助水排出部5‘将该受污染的液体从气流中分离。在未示出的实施例中，顺流式分离器g的水排出部5也可承担该任务。

受污染的液体k‘在水排出部5‘之后通过排出管道6‘到达缓冲容器8‘中。在简单的级联中，该布置足够了。受污染的液体k’可以从第一缓冲容器8‘中直接传递给用于急冷区域q的循环，或者优选地再次在喷射清洗器i和/或顺流式分离器g中使用。

喷射清洗器ii和iii是类似于并且级联于顺流式分离器g和喷射清洗器i地构造和有效连接的。来自第二缓冲容器8‘的受污染的液体k‘在第二喷射清洗器ii中通过喷水泵9“和相应的喷射喷嘴4“喷射到喷射清洗器i上游的气流中，并且借助水排出部5“在喷射清洗器i之前再次从气流中被分离。水排出部5“将受污染的液体k“传递到排出管道6“并且将其传递到缓冲容器8“。液体k“再次级联地被馈送到喷射清洗器iii，使得液体沿气流方向在喷射清洗器ii上游、通过喷射喷嘴4“‘喷射到气流中，并且借助布置在喷射清洗器ii下游的水排出部5“‘再次从气流中被分开。如果达到了级联的末端，则水排出部5“‘将受污染的液体k“‘传递给未示出的另一缓冲容器或另一相应的清除单元，该受污染的液体k“‘通过级联浓缩。优选地，受污染的水在作为密度分离器的沉淀池19中与杂质20分离。液体k“‘接着可例如被馈送到清洁器。

但是，在根据图2的另一实施例中，上述设备还前置有急冷区域q。在该扩展的实施例中，其中，该急冷区域q可分配给用于清洁气体的设备，经浓缩的受污染的液体k“‘现在用于在急冷管道16中在废气进入管道1中之前对废气进行冷却，并且使得杂质(优选地为固体，但是也部分地易挥发的物质)在进入到管道1中之前已经被分离。在循环中被引导通过急冷区域的物质流显著大于通过级联的喷射清洗器i、ii、iii和顺流式分离器g的物质流。

在单独的并且彼此分开的实施例中，在将受污染的液体k“‘递送到沉淀池19或急冷循环之前，受污染的液体k“‘至少部分地被引导通过分流提取器17和/或作为用于液体k‘、k“、k“‘、…的有害物质槽或toc/voc槽的蓄热器25，优选地带着受污染最严重的液体k“‘来引导。这特别地具有这样的优点，即，与急冷循环的体积流量相反地，仅必须清洁相对较小的体积流量。自然地，也可在该急冷循环中设置用于有害物质(toc/voc)的解吸器，但该解吸器通常仅具有用于急冷循环的部分体积流量的功率。

在喷射喷嘴4、4‘、4“、4“‘之前是喷水泵9、9‘、9“、9“‘，其根据必要性放置在设备中。急冷循环由泵21运行。

以有利地方式可以设有补偿管道22，其呈现为从顺流式分离器g的水排出部5到沉淀池19的溢出口。同样的补偿管道也可由喷射清洗器i、ii、iii设置或缓冲容器8、8‘、8“设置。

附图标记列表：

1管道

2进入开口

3文丘里-收缩部

4喷射喷嘴(4‘、4“、4“‘)

5水排出部(5‘、5“、5“‘)

6排出管道(6‘、6“、6“‘)

7排挤体

8缓冲容器(8‘、8“、)

9喷水泵(9‘、9“、9“‘)

10涡流发生器

11流动方向

12废气

13潜管

14干净气体

15急冷喷嘴

16急冷管道

17分流提取器

18泵

19沉淀池

20杂质

21泵

22补偿管道

23废气发生器

24瀑布

25蓄热器

g顺流式分离器

i.喷射清洗器

ii.喷射清洗器

iii.喷射清洗器

q急冷区域

k液体(受污染)

w清洗液。