CH615271A5

CH615271A5 -

Info

Publication number: CH615271A5
Application number: CH1625676A
Authority: CH
Inventors: Andris Dipl Ing Abelitis; Artur Behrendt; Jakob Hinterkeuser
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz Ag
Priority date: 1976-02-10
Filing date: 1976-12-23
Publication date: 1980-01-15
Also published as: JPS5298253A; US4119396A; SU680669A3; BE851315A; FR2341117B3; DK53677A; FR2341117A1; GB1554401A; DE2605042A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur thermischen Behandlung von feinkörnigen, feuchten Materialien, mit wenigstens zwei übereinander angeordneten Zyklonabscheidern, die durch eine Gasleitung miteinander verbunden sind, wobei der untere Zyklonabscheider an einen Ofen abgasseitig angeschlossen ist oder mit einem weiteren Zyklonabscheider in Verbindung steht und wobei eine Rohmaterial-Aufgabestelle in einem unteren Bereich der Gasleitung angeordnet ist.

Bei der thermischen Behandlung von feinkörnigen, feuchten Materialien in einer bekannten Anlage obiger Bauart ist nicht zu vermeiden, dass es im Aufgabegut zu Klumpenbildungen kommt, die so schwer sind, dass sie nicht von den in der Gasleitung nach oben strömenden Heissgasen mitgerissen werden, sondern entgegen der Gasströmung nach unten fallen und unmittelbar in den darunter befindlichen Zyklonabscheider gelangen. Hierdurch kann es nicht nur im Zyklonabscheider zu unerwünschten Ansatzbildungen und Verstopfungen im Aus-tragsbereich des Zyklonabscheiders kommen, sondern diese unzureichend thermisch vorbehandelten Rohmaterialien, die im Zyklonabscheider mit den bereits ausreichend fertig behandelten übrigen Materialien zusammentreffen, können sich auch sehr nachteilig auf die Nachbehandlung bzw. auf das Endprodukt auswirken.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, durch besondere Anordnung und Ausgestaltung der Gasleitung, in die die Aufgabe der feuchten Rohmaterialien erfolgt, das Hindurchfallen klumpiger Gutbrocken - entgegen der Gasströmung - in den darunter befindlichen Zyklonabscheider zu vermeiden.

Um diese Aufgabe zu lösen, ist die erfindungsgemässe Anlage dadurch gekennzeichnet, dass die Gasleitung unterhalb der Rohmaterialaufgabestelle mit einer venturiartigen Querschnittsverengung versehen ist und mit dem unteren Ende in den unteren Zyklonabscheider hineinragt.

Durch die venturiartige Querschnittsverengung der Gasleitung unterhalb der Rohmaterialaufgabestelle kann sehr vorteilhaft in diesem Bereich eine so hohe Gasströmungsgeschwindigkeit erzeugt werden, dass die mit den feuchten Rohmaterialien in die Gasleitung gelangenden gröberen Gutpartikeln oder Klumpen entweder von der Gasströmung erfasst und aufgelöst werden oder in diesem Bereich so lange in der Schwebe gehalten werden, bis sie sich auflösen und von den Gasen mit nach , oben durch die Leitung in den oberen Zyklonabscheider ausgetragen werden. Ein Hindurchfallen von feuchten, klumpigen Materialien in den unterhalb der Rohmaterialaufgabestelle befindlichen Zyklonabscheider und die damit verbundenen nachteiligen Auswirkungen können daher im Gegensatz zu den bisher bekannten Vorrichtungen ähnlicher Bauart vermieden werden. Ferner kann durch das z.B. tauchrohrartig von ober in den Zyklonabscheider hineinragende Ende die Drallenergie der Gasströmung im Zyklon sehr vorteilhaft zum Austrag des Feinkorns aus dem Windschattengebiet der darunterschwebenden ^ gröberen Gutteile genutzt werden. Dies kann zu einer Verbesserung der Sichtwirkung im konischen Venturirohrteil und somit zu einer Verbesserung des Wärme und Stoffaustausches zwischen den heissen Gasen und den feinkörnigen Materialien führen.

Vorzugsweise kann die venturiartige Querschnittsverengung in dem in den Zyklonabscheider eintauchenden Bereich der Abgasleitung vorgesehen sein. Durch ein düsenförmiges oder konisches Einlaufende der Gasleitung kann der Strömungswiderstand der sogenannten Borda-Mündung gesenkt werden. ;5 Ferner kann eine allseitige Erhitzung der venturiartigen Querschnittsverengung durch die heissen Gase erreicht werden, die den Wärmeübergang auf das Gut im Venturiteil sehr begünstigen kann. Darüberhinaus kann durch die Drallenergie der Zyklonströmung in der venturiartigen Gasleitung eine Vergrös-3(, serung des Wärmeaustausches von Gas zum Gut verwirklicht werden.

Der untere Zyklonabscheider kann vorzugsweise mit wenigstens einem Brenner ausgestattet sein. Mit Hilfe eines solchen Brenners kann das Gut, bevor es aus dem Wirbelbereich der 35 venturiartigen Rohrverengung ausgetragen und einer Nachbehandlung zugeführt wird, sehr vorteilhaft einer intensiven, schockartigen Temperatureinwirkung unterzogen werden, um dadurch das im Behandlungsgut vorhandene Grobkorn aufzu-schliessen bzw. zu zerkleinern.

4(1 In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der erfindungs-gemässen Anlage schematisch dargestellt, und zwar zeigen :

Fig. 1 eine Anlage mit zwei übereinander angeordneten, abgasseitig an einen Drehrohrofen angeschlossenen Abscheidern, deren Gasleitung mit dem unteren Ende in den unteren 4S Zyklonabscheider hineinragt und in diesem Bereich eine venturiartige Querschnittsverengung aufweist, und

Fig. 2 eine Anlage mit zwei übereinander angeordneten Zyklonabscheidern mit in der Gasleitung zwischen der Rohmaterialaufgabestelle und dem unteren Zyklonabscheider angeln ordneter venturiartiger Querschnittsverengung und einem darunter angeordneten Strömungsgleichrichter.

Gemäss Figur 1 besitzt eine Anlage zur thermischen Behandlung von feinkörnigen, feuchten Materialien zwei mit Abstand übereinander angeordnete Zyklonabscheider 1 und 2. 55 die miteinander durch eine verhältnismässig lang ausgebildete Gasleitung 3 verbunden sind. Der Zyklonabscheider 1 ist seinerseits über eine Abgasleitung 4 an einen Drehrohrofen 5 angeschlossen. Eine Materialaustragsleitung 6 des Zyklonabscheiders 2 führt in das Abgasrohr 4, während eine Materialaus-()(> tragsleitung 7 des Zyklonabscheiders 1 in den Drehrohrofen 5 mündet. Der Zyklonabscheider 1 ist ferner mit einem Brenner 8 versehen. Dieser Brenner 8 kann im Zyklonabscheider fest oder in der Höhe verstellbar angeordnet sein. Für die Zuführung von feinkörnigen, feuchten Rohmaterialien in diese zweistufige f.5 Anlage ist in der Gasleitung, die die beiden Zyklonabscheider 1 und 2 miteinander verbindet, oberhalb des Zyklonabscheiders 1 eine Aufgabevorrichtung 9 angeordnet, deren Austrag in die Abgasleitung 3 mündet. Das untere Ende der Gasleitung 3 ragt

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hierbei tauchrohrartig in den Zyklonabscheider 1 von oben hinein und weist in dem in den Zyklonabscheider eintauchenden Bereich eine venturiartige Querschnittsverengung 10 auf.

Im Betrieb dieser Vorrichtung werden die feinkörnigen, feuchten Materialien mit Hilfe der Aufgabevorrichtung 9 in die Gasleitung 3 eingeführt, in der sie von den in der Leitung nach oben strömenden, heissen Gasen mitgenommen und im Abscheider 2 abgeschieden werden. Auf diesem Wege kommen die feinkörnigen, feuchten Materialien mit den heissen Gasen intensiv und verhältnismässig lang in Berührung, wobei eine so weitgehende Vortrocknung der Rohmaterialien erfolgt, dass sie im Zyklonabscheider 2 bereits als Trockenprodukt anfallen. Das auf diese Weise vorbehandelte bzw. vorgetrocknete Material gelangt vom Zyklonabscheider 2 über die Materialaustrags-leitung 6 in das Abgasrohr 4, in dem es von den heissen 1

Abgasen erfasst und in Schwebe mit nach oben in den Zyklonabscheider 1 ausgetragen wird. Gegebenenfalls kann es zweckmässig sein, im Abgasrohr 4, und zwar im Bereich der Mündung der Trocknungsgutaustragsleitung 6, einen Zusatzbrenner 8' anzuordnen, um die thermische Nachbehandlung des Gutes zu -intensivieren. Die aus dem Drehrohrofen 5 austretenden, durch die Abgasleitung 4, den Zyklonabscheider 1, die Gasleitung 3 und den Zyklonabscheider 2 nach oben strömenden heissen Ofengase werden mit Hilfe eines in der Zeichnung nicht näher dargestellten Sauggebläses nach oben abgezogen und ggf. nach : vorheriger Entstaubung in einem Elektrofilter nach aussen abgeführt.

Durch die venturiartige Querschnittsverengung im unteren Bereich der Gasleitung 3 wird in diesem Bereich sehr vorteilhaft die Gasströmungsgeschwindigkeit derart erhöht, dass auch grö- 1 bere, klumpige Materialanteile im Aufgabegut von den nach oben durch die Gasleitung 3 strömenden Gasen in Schwebe sicher mitgenommen und auf dem Wege bis zum Zyklonabscheider 2 — infolge der Temperatureinwirkung - aufgelöst werden. Falls von den im Aufgabegut vorhandenen klumpigen 1 Anteilen dennoch einzelne Gutteile durch die venturiartige Querschnittsverengung 10 in den Zyklonabscheider 1 hindurchfallen sollten, werden sie durch den plötzlichen Hitzeschlag, den sie durch den Brenner 8 im Abscheider erfahren, mit Sicherheit aufgelöst. Darüberhinaus wird durch das in den Zyklonabschei- 41 der 1 von oben eintauchende Rohrende der Gasleitung 3 die Drallenergie des Gases auf das Gut ausgenutzt und damit die thermische Vorbehandlung der feuchten Materialien begünstigt. Die auf diese Weise thermisch vorbehandelten Materialien gelangen durch die Materialleitung 7 in den Drehrohrofen 5, in 4 dem die Nach- bzw. Fertigbehandlung erfolgt.

Bei der in Figur 2 dargestellten, zweistufigen Anlage mit zwei Zyklonabscheidern 11 und 12 ist eine venturiartige Querschnittsverengung 13 in einer Abgasleitung 14 zwischen einer Rohmaterialaufgabestelle 15 und dem unteren Zyklonabschei-v der 11 angeordnet. Der Zyklonabscheider 11 kann entweder mit einem in der Figur 2 nicht näher dargestellten Ofen oder mit einem weiteren Zyklonabscheider in Verbindung stehen. Mit Abstand unterhalb der venturiartigen Querschnittsverengung 13 ist ein Gasströmungsgleichrichter 16 vorgesehen. Dieser i Gasströmungsgleichrichter 16 kann hierbei z.B. aus einem Verteilerkreuz, Gitter oder Sieb bestehen. Auch durch diese oberhalb des Zyklonabscheiders 11, jedoch unterhalb der Rohmaterialaufgabestelle 15 angeordnete, venturiartige Querschnittsverengung 13 im Abgasrohr 14 wird sehr vorteilhaft im Aufga-; bebereich eine so hohe Gasströmungsgeschwindigkeit erzielt, dass auch feuchte, klumpige Anteile im Aufgabegut von den heissen Gasen mit nach oben durch die Leitung 14 in Schwebe mitgenommen und dabei einer intensiven Trocknung unterzogen werden.

Der Zyklonabscheider 11 ist hierbei an eine Heissgasleitung 17 angeschlossen, in die eine Materialaustragsleitung 18 des Zyklonabscheiders 12 mündet. Die in den Zyklonabscheider 11 durch die Heissgasleitung 17 tangential eingeführten Heissgase erzeugen darin eine Rotationsströmung, die sich auch im unteren, in den Zyklonabscheider 11 eintauchenden Bereich der Abgasleitung 14 je nach Eintauchtiefe, die je nach Bedarf verändert werden kann, fortsetzen kann. Mit Hilfe des Strömungsgleichrichters 16, der unterhalb der venturiartigen Rohrquerschnittsverengung angeordnet ist, wird sehr vorteilhaft eine Vergleichmässigung der Gasströmung erzielt und ein Durchfallen von klumpenförmigen, feuchten Gutteilchen nach unten in den Abscheider 11 vermieden.

Die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Anlagen können z.B. sowohl sehr vorteilhaft für die Vorbehandlung von feuchten, feinkörnigen Materialien zur Herstellung von Zement oder zur Behandlung von Rieselschlacken eingesetzt werden. Da hierbei die jeweiligen Verbindungsleitungen 3, bzw. 14 der Zyklone 1 und 2 bzw. 11 und 12 sehr lang ausgebildet sind, und diese daher wie ein Schwebegastrockner wirken, können in diesen Wärmetauschersystemen ausser den vorerwärmten Materialien auch sehr vorteilhaft sehr feuchte Materialien, wie Schlämme, einer thermischen Behandlung unterworfen werden, ohne dass es dabei zu nachteiligen Ansatzbildungen oder gar Verstopfungen der Gutaustragsöffnungen an den Zyklonabscheidern kommt.

1 Blatt Zeichnungen

Claims

615 271 PATENTANSPRÜCHE

1. Anlage zur thermischen Behandlung von feinkörnigen, feuchten Materialien, mit wenigstens zwei übereinander angeordneten Zyklonabscheidern, die durch eine Gasleitung miteinander verbunden sind, wobei der untere Zyklonabscheider entweder an einen Ofen abgasseitig angeschlossen ist oder mit einem weiteren Zyklonabscheider in Verbindung steht und wobei eine Rohmaterial-Aufgabestelle in einem unteren Bereich der Gasleitung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasleitung unterhalb der Rohmaterialaufgabestelle mit einer venturiartigen Querschnittsverengung versehen ist und mit dem unteren Ende in den unteren Zyklonabscheider hineinragt.

2. Anlage nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die venturiartige Querschnittsverengung in dem in den unteren Zyklonabscheider eintauchenden Bereich der Gasleitung vorgesehen ist.

3. Anlage nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Zyklonabscheider mit wenigstens einem Brenner ausgestattet ist.

4. Anlage nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die venturiartige Querschnittsverengung in der Gasleitung zwischen der Rohmaterialaufgabestelle und dem unteren Zyklonabscheider angeordnet ist.

5. Anlage nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Gasleitung unterhalb der venturiartigen Querschnittsverengung ein Gasströmungsgleichrichter angeordnet ist.