CH461437A - Verfahren zur Entstaubung von Abgasen aus einer Anlage für Zementfabrikation - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur Entstaubung von Abgasen aus einer Anlage für Zementfabrikation
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entstaubung von Abgasen aus einer einen Ofen, einen Roh  mehl-Vorwärmer    und ein Filter enthaltenden Anlage für Zementfabrikation unter Erhöhung des Taupunktes der Abgase sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.



   Bekannt ist ein dem gleichen Zweck dienendes Verfahren, bei dem Wasser in einen dem   Drehofen    in Gasstromrichtung   betrachtet - vorgeschalteten    Küh  ler    für das ausgetragene Gut eingedüst wird (schweiz. Patentschrift Nr. 392 467). Mit diesem Verfahren kann wohl auf den Taupunkt der Abgase vor dem Entstaubungsfilter eingewirkt werden; eine Kühlwirkung wird aber an dieser Stelle nicht erreicht. Zur Kühlung der Abgase vor dem Filter ist bereits vorgeschlagen worden, Wasser in den zwischen Drehofen und Filter liegenden Rohmehl-Vorwärmer einzuspritzen (schweiz. Patentschrift Nr. 408 075). Hierbei ist es schwierig, den höchstmöglichen Taupunkt der Abgase dauernd zu erreichen.

   Beim Auftreten von Restfeuchte bilden sich Verkrustungen und Verstopfungen, und bei weniger Wasser steigt die Temperatur und sinkt der Taupunkt der Abgase über bzw. unter den optimalen Wert.



   Nach anderen Vorschlägen soll die Kühlung und Befeuchtung der Abgase in einem zwischen Rohmehl Vorwärmer und Filter in den Gasstrom eingeschalteten Schacht vorgenommen werden. (Bekannt z. B. als Hordenwäscher bzw. Waschkühler, siehe Handbuch der Staubtechnik 1953, Band 2, Seite 180, VDI-Verlag).



  Hierbei kann mit soviel   Überschusswasser    gearbeitet werden, dass optimale Werte für den Taupunkt und die Temperatur der Abgase zu gewährleisten sind. Das Problem hierbei ist die Beseitigung bzw. Aufbereitung des mit dem   Überschusswasser    anfallenden Schlammes.



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Mittel und Wege zu finden, um auf einfache Weise ein Höchstmass an Kühlung der Abgase bei höchstmöglichem Taupunkt derselben zu erzielen und gleichzeitig ein hohes Mass an Betriebssicherheit durch Vermeidung von Verkrustungen und Verstopfungen zu gewährleisten, sowie Schwierigkeiten bei der Beseitigung von Schlamm zu vermeiden.



   Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemässe Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass in die einen dem Filter vorgeschalteten Befeuchtungsschacht durchströmenden Gase soviel Wasser eingesprüht wird, dass sich   Überschusswasser    bildet, und dass dieses zusammen mit den darin gesammelten Stäuben in den   R ; tohmehl-Vorwärmer eingebracht wird.   



   Wenn auch das Verfahren hauptsächlich in Anlagen mit Elektrofiltern Anwendung finden kann, so ist doch auch seine Anwendung in Verbindung mit Filtern anderer Art vorteilhaft, um Filtergewebe, Fördereinrichtungen usw. zu schonen.



   Um den Befeuchtungsschacht frei von Anbackungen und Verkrustungen zu halten, kann die innere Wandung des Befeuchtungsschachtes mit   Überschuss-    wasser berieselt werden. Zur Aufrechterhaltung eines Gleichgewichtszustandes kann das Überschusswasser in einem Sumpf des Befeuchtungsschachtes angesammelt und bezüglich seiner Menge und seines physikalischen Zustandes überwacht und beeinflusst werden. Zu diesem Zweck kann die Menge des in den Befeuchtungsschacht eingesprühten Wassers von der Menge des sich ansammelnden verschlammten   Überschusswassers    oder/und von dessen physikalischen Eigenschaften, wie Viskosität oder Wichte, abhängig gesteuert oder geregelt werden.



   Eine kreisende Bewegung der den Befeuchtungsschacht durchströmenden Gase kann die Abscheidung von Tropfen vor dem Filter begünstigen. Vorzugsweise kann das   Überschusswasser    in den Rohmehl-Vorwärmer, in Materialstromrichtung gesehen, hinter der Rohmehlaufgabestelle eingesprüht werden; der gegen über den   Schlammgehalt    des   Überschusswassers    in der Regel stark überwiegende Gewichtsanteil des Rohmehls ergibt dann bei Durchwirbelung mit den Abgasen, die an dieser Stelle etwa eine Temperatur von   5000 C    haben können, einen nicht zu Anbackungen  oder Verkrustungen neigenden Gemischstrom. Zum Einsprühen können vorteilhaft an sich bekannte Dralldüsen benutzt werden.



   Die ebenfalls   ertindungsgemässe    Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist gekennzeichnet, durch einen vertikalen Befeuchtungsschacht mit einem   Oberschusswassersumpf,    einer   Überschusswasserpumpe    und Einrichtungen zum Umwälzen des   Oberschusswassers    und Berieseln der inneren Schachtwandung.



   Es ist wichtig, für eine ständige   Umwälzung    des sich im Sumpf des Befeuchtungsschachtes sammelnden und verschlammenden   Oberschusswassers    zu sorgen.



  Das kann auf besonders einfache und wirksame Weise z. B. dadurch erzielt werden, dass an eine entsprechend leistungsfähig bemessene Pumpe für die Förderung des   Überschusswassers    zum Berieseln der inneren Schachtwandung tangential in den Sumpf einmündende   Strahl-    rohre angeschlossen werden. Anders wirkende, z. B. mechanische, Umwälzeinrichtungen wie sie in der Technik für vielerlei Zwecke gebräuchlich sind, können gleichfalls Anwendung finden.



   An geeigneten Stellen der Vorrichtung können Mess-, Steuer- und/oder Regeleinrichtungen angebracht sein, die die Aufrechterhaltung eines optimalen, d. h. sowohl für die Entstaubung als auch für die Wärmewirtschaftlichkeit der Anlage günstigen, Zustandes ermöglichen. Dazu zählen z. B. Pegelstandzeiger ebenso wie, vorzugsweise manometrisch wirkende, Anzeiger für Viskosität und Wichte des   tSberschuss-    wassers, auch in Verbindung mit Schalt-,   Steuer-und    Regelorganen, mit denen im Sinne der Aufrechterhaltung vorgegebener Betriebswerte die Menge des zugeführten Frischwassers, die Umwälzung des Spülwassers und den Abzug des zur Einsprühung in den Rohmehl Vorwärmer bestimmten   Überschuss-Schlammwassers    beherrscht werden können.



   In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung schematisch dargestellt.



   Gemäss der Zeichnung wird ein der Zementherstellung dienender Drehofen 1 in Pfeilrichtung von den Ofengasen durchströmt. Die Gase durchströmen in aufsteigender Hauptströmungsrichtung eine Gruppe hintereinander geschalteter Zyklone 2, die der Vorwärmung des Zementrohmehls dienen. Das Zementrohmehl durchläuft dieses Aggregat in bekannter Weise entgegen der Hauptströmungsrichtung der Gase. Ein Gebläse 3 saugt die Gase aus den Zyklonen ab und führt sie dem Kühl- und Befeuchtungsschacht 4 zu, den die Gase gleichfalls in aufsteigender Richtung durchströmen. Über eine Frischwasserzufuhr, z. B. eine Pumpe 5, wird Wasser in den Schacht 4 eingespeist.



  Dabei können Organe 6, z. B. in Abhängigkeit vom Wasserstand, auf dem Boden des Schachtes 4, dem sog. Schlammwassersumpf 8, die Frischwasserzufuhr beeinflussen. Das Frischwasser wird mittels Düsen 7 fein verteilt in den Schacht 4 eingesprüht. Soweit das Frischwasser nicht in den aufsteigenden Gasen verdampft, schlägt es sich mit Staubteilen beladen in Tropfen auf dem Boden oder an der Innenwand 12 des Schachtes 4 nieder und sammelt sich im Sumpf 8 als schlammiges Überschusswasser. Über einen Wasserlauf 9 und eine Pumpe 10 wird das   Uberschuss-Schlamm-    wasser   m    die Überlaufringtasche 11 gedrückt, von wo aus es die Schachtinnenwand 12 gleichmässig berieselt.



  Strahlrohre 13 sind gleichfalls an die Schlammwasserpumpe 10 angeschlossen und tangential in den Sumpf 8 geführt. Durch die kinetische Energie der Schlammwasserstrahlen wird der Inhalt des Sumpfes in kreisende Bewegung versetzt, so dass es zu keinen stockenden Ablagerungen kommen kann. Bei konstanter Drehzahl der Pumpe 10 ist der sich aufbauende Flüssigkeitsdruck von der Wichte sowie von der Viskosität des Schlammwassers abhängig. Ein zeichnerisch nicht dargestelltes Manometer kann also unter der genannten Voraussetzung einen Anhaltspunkt dafür geben, ob das Schlammwasser die gewünschte Konsistenz hat oder ob mehr oder weniger Frischwasser zugeführt oder ob mehr oder weniger   Überschusswasser    in den Rohmehl-Vorwärmer 2 eingesprüht werden soll.

   Es können aber auch andere Organe 6a an sich bekannter Art zur Bestimmung von Wichte und/oder Viskosität des   Überschusswassers    Anwendung finden, beispielsweise in Wirkungsverbindung mit einem Stellorgan für die Fördermenge der Pumpe 17. Die im Schacht 4 stark heruntergekühlten und angefeuchteten Gase werden dem Elektrofilter 14 zugeführt und nach der Elektroentstaubung über das Entstaubungsgebläse 16 ins Freie geleitet. Der in der Staubabführung 15 anfallende Staub kann in bekannter Weise dem Zementherstellungsprozess wieder zugeführt werden.



   Das mit Stäuben beladene schlammige Überschusswasser wird mittels der Pumpe 17 aus dem Sumpf 8 abgesaugt und über Dralldüsen 18 in die zur in Gasstromrichtung gesehen letzten, meist als Doppelzyklon ausgebildete Stufe 2a der   Zyklongruppe    2 führende Gasleitung eingesprüht. In passender Entfernung vor den Dralldüsen 18, gleichfalls relativ zur Gasstromrichtung betrachtet, ist die nach bekannter Technik ausgebildete Rohmehlaufgabestelle 19 angeordnet.



  Dem Gas, welches in diesem Bereich noch eine Temperatur von etwa 5000 C hat, wird also bereits eine beträchtliche Wärmemenge durch das eingebrachte kühle Rohmehl entzogen. Trotzdem bewirkt die kurz darauf erfolgende Eindüsung von Schlammwasser eine weitere Abkühlung der Gase durch Entzug der Verdampfungswärme und Erwärmung des bei der Verdampfung ausgefällten Staubes. Durch das Eindüsen des Schlammwassers in die mit Rohmehl beladenen Gase agglomeriert ein wesentlicher Teil des Schlammes mit den Rohmehlpartikeln, so dass nur relativ wenig Feinstkorn entsteht, welches in der letzten Zyklonstufe 2a nicht zur Ausscheidung kommt und somit abermals über das Gebläse 3 in den Schacht 4 gelangt.



   Mit dem beschriebenen Verfahren bzw. der beschriebenen Vorrichtung wird eine höchstmögliche Kühlung der Abgase bei höchstmöglichem Taupunkt erzielt, ohne dass dabei Verlustwärme abgeführt wird.



  Bei der erzielten Qualität der Abgase kann der Filter kleiner dimensioniert werden als sonst üblich. Verkrustungen im Befeuchtungsschacht, in der Zyklongruppe, sowie Absetzungen von Schlamm werden sicher vermieden, ferner fällt kein Abfallschlamm an, dessen Beseitigung stets problematisch und nur mit erheblichem Kostenaufwand möglich ist. Dadurch, dass Schlammwasser in den Rohmehl-Vorwärmer eingesprüht wird, werden nicht nur die darin enthaltenen Feststoffe dem Fabrikationsprozess wieder zugeführt, sondern sie bewirken selbst schon eine Abkühlung der Gase, was vorteilhaft ist im Interesse einer möglichst geringen Wasserzufuhr zum Rohmehl-Vorwärmer selbst.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH 1 Verfahrung zur Entstaubung von Abgasen aus einer einen Ofen, einen Rohmehl-Vorwärmer und ein Filter enthaltenden Anlagen für Zementfabrikation, unter Erhöhung des Taupunktes der Abgase, dadurch gekennzeichnet, dass in die einen dem Filter vorgeschalteten Befeuchtungschacht durchströmenden Gase soviel Wasser eingesprüht wird, dass sich thberschuss- wasser bildet, und dass dieses zusammen mit den darin gesammelten Stäuben in den Rohmehl-Vorwärmer eingebracht wird.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Wandung des Befeuchtungsschachtes mit Überschusswasser berieselt wird.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des in den Befeuchtungsschacht eingesprühten Wassers von der Menge des sich ansammelnden, verschlammten Überschusswassers abhängig gesteuert oder geregelt wird.

   3. Verfahren nach Patentanspruch I oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des in den Befeuchtungsschacht eingesprühten Wassers von der Viskosität des sich ansammelnden, verschlammten Überschusswassers abhängig gesteuert oder geregelt wird.

   4. Verfahren nach Patentanspruch I oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des in den Befeuchtungsschacht eingesprühten Wassers von der Wichte des sich ansammelnden, verschlammten Überschusswassers abhängig gesteuert oder geregelt wird.

   5. Verfahren nach Patentanspruch I oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gase so geführt werden, dass sie den Befeuchtungsschacht um dessen Längsachse kreisend durchströmen.

   6. Verfahren nach Patentanspruch I oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Überschusswasser in den Rohmehl-Vorwärmer in Materialstromrichtung gesehen hinter der Rohmehlaufgabestelle eingesprüht wird.

   PATENTANSPRUCH II Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, gekennzeichnet durch einen vertikalen Befeuchtungsschacht (4) mit einem Überschusswassersumpf (8), einer Üb er- schusswasserpumpe (17) und Einrichtungen (10, 11, 13) zum Umwälzen des Überschusswassers und Berieseln der inneren Schachtwandung.

   UNTERANSPRÜCHE 7. Vorrichtung nach Patentanspruch II, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (17, 18) zum Fördern von Überschusswasser aus dem Oberschusswasser- sumpf (8) in den Rohmehl-Vorwärmer (2).

   8. Vorrichtung nach Patentanspruch II oder Unteranspruch 7, gekennzeichnet durch eine Steuer- oder Regeleinrichtung (6) zur Veränderung der Frischwasserzufuhr im Sinne der Aufrechterhaltung eines vorgegebenen Wasserstandes im Überschusswassersumpf (8) oder eines vorgegebenen Wertes für die Viskosität oder die Wichte des Überschusswassers.

   9. Vorrichtung nach Patentanspruch II oder Unteranspruch 7, gekennzeichnet durch einen tangential in den B efeuchtungsschacht (4) einmündenden Gaseintrittsstutzen.