BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft eine Anlage für eine thermische, und gegebenenfalls eine physikalische und/oder chemische Behandlung mindestens eines Gasstromes, der in einer turmartigen Anordnung ein schwerkraftangetriebenes, vertikal fliessendes Bett aus festem, körnigen Schüttgut im Gegenstrom zu dem Festkörperfluss durchsetzt.
Die thermische Behandlung - Abkühlung und Aufheizung - von verschmutzten Gasen mit einem zweiten Gas bereitet in konventionellen Wärmetauschern, wie indirekten Röhrcn - oder Plattenwärmetauschern oder Drehluftvorwärmern mit mechanischem Wärmetransport, Schwierigkeiten; denn derartige Wärmetauscher können verstopfen, oder die Wärmeübergangsleistungen können durch Verbackungen zwischen den Lamellen stark reduziert werden. Enthalten die verschmutzten Gase darüberhinaus korrosiv wirkende Verunreinigungen, beispielsweise Chlorwasserstoff in Rauchgasen, so entstehen an den Metalloberflächen der Wärmetauscher kaum beherrschbare Korrosionen einerseits auf der Hochtemperaturseite und anderseits auf der kalten Seite bei Taupunktunterschreitungen.
Es ist bekannt (CH-PS 121 769), zur Kokskühlung Wärme von als Schüttgut körniger Konsistenz vorliegendem Koks, der durch einen vertikalen Schachtbehälter abwärtsrieselt, auf einen im Gegenstrom dazu geführten Gasstrom zu überträgen, der im Kreislauf geführt und in einem konventionellen, indirekten Wärmetauscher wieder abgekühlt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, die thermische Behandlung von Gasen, besonders von verschmutzten und/oder korrosiven Gasen, zu verbessern. Unter Verwendung des aus der Kokskühlung bekannten Grundgedankens wird diese Aufgabe nach der Erfindung dadurch gelöst, dass in turmartigen Anordnungen der Anlage mindestens zwei bezüglich des Schüttgutflusses hintereinander liegende, je von einem Gasstrom durchsetzte Behandlungsstufen vorgesehen sind, dass ferner das Schüttgut in der Anlage im Kreislauf führbar ist, und dass schliesslich eine Steuervorrichtung vorgesehen ist, durch die der Mengenfluss des Schüttgutes durch die Behandlungsstufen derart steuerbar wird, dass er sich zum Mengenstrom der zu behandelnden Gase mindestens annähernd umgekehrt proportional verhält, wie die spezifischen Wärmen von Schüttgut und Gasstrom,
wobei für den Mengenfluss folgende Gleichung gilt: worin Gs = GG X cpG/cps, Gs Massenstrom Schüttgut
GG Massenstrom Gas c0 spezifische Wärme des Gases c,s spezifische Wärme des Schüttguts bedeuten.
Die neue Anlage arbeitet dabei im Gegensatz zu konventionellen Wärmetauschern im direkten Wärmetausch. Weiterhin findet in den turmartigen Anordnungen in den vom Gas durchströmten Schüttgutschichten ein praktisch vollständiger Temperaturausgleich zwischen Gas und Schüttgut statt. Wenn der Schüttgutsfluss daher im Kreislauf in Abhängigkeit von dem Gasstrom entsprechend dem Verhältnis der spezifischen Wärmen beider gesteuert wird, wird ein praktisch vollständiger Übergang der gewinnbaren Wärmemengen vom Gas auf das Schüttgut und umgekehrt erreicht.
Als Schüttgut kann dabei Material gewählt werden, das sich gegen die Gase inert verhält. Als inertes Material, das auch für hohe Temperaturen geeignet ist und im Säuretaupunkt nicht angegriffen wird, sind beispielsweise Keramikkugeln anzusehen; diese haben mit Vorteil einen konstanten Durchmesser von beispielsweise 50 mm. Bei Temperaturen unter 150 "C können auch Gummikugeln verwendet werden.
Andere geeignete Schüttgutmaterialien sind Metallkugeln, Granit, Porphyr, Kies, Kieselsteine oder gebrochener Kalkstein (CaCo3) mit Korngrössen von 5-100 mm.
Bei einem Teil der genannten Naturprodukte stellt sich beim Anfahren des Systems ein Abrieb ein, bis die Ecken der einzelnen Körner abgerundet sind. Zwischen beiden Behandlungsstufen, die in auf unterschiedlichen Niveauhöhen liegenden, getrennten Gehäusen untergebracht sein können, können daher Behandlungsstufen für das Schüttgut vorgesehen sein. Dabei kann beispielsweise Luft oder ein anderes Gas in einem Windsichter durch das Schüttgut mit einer Geschwindigkeit von 1-4 m/sec geblasen werden, um die Feinanteile des Abriebes auszulüften. Eine Abtrennung der Feinanteile über Siebe mit einer Maschenweite von 2-5 mm ist ebenfalls möglich.
Als Werkstoff für die turmartigen Anordnungen dienen bei nicht korrosiven Gasen Stahl oder Kesselblech; bei höheren Temperaturen ist gegebenenfalls eine Innenauskleidung aus feuerfestem Material, beispielsweise Schamotte, vorzusehen. Für Anlagen, in denen korrosive Gase behandelt werden, werden rostfreie Werkstoffe verwendet.
Die Druckverluste in den turmartigen Anordnungen und damit der Energiebedarf wird von den Schüttguthöhen bestimmt. Dabei hängt die Höhe der Schüttung auch vom Querschnitt der Anordnungen ab. Bei einer Querschnittsfläche von 1-1,5 m2 ist beispielsweise eine Schüttguthöhe von 2 - 5 m ausreichend; bei Flächen von 30 m2 - 50 m2 sind dagegen Schüttungshöhen von 5-8 m erforderlich. um eine gleichmässige Gasverteilung im Schüttgut zu erreichen. Der Druckverlust auf der Gasseite beträgt dann beispielsweise zwischen 5-20 mbar.
Die die beiden Behandlungsstufen durchsetzenden Gasströme können verschieden sein, wobei z. B. der eine ein verschmutztes Gas und der andere ein Reingas ist. Weiterhin ist es jedoch auch möglich, dass der gleiche Gasstrom beide Behandlungsstufen durchsetzt, wobei er zwischen beiden Stufen einem thermischen, chemischen und/oder physikalischen Prozess unterworfen ist. Zur Vergleichmässigung der Temperaturverteilung über dem Querschnitt der turmartigen Anordnungen ist es zweckmässig, wenn in den Behandlungsstufen Strömungsleiter- und/oder Mischelemente vorgesehen sind.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer turmartigen Anordnung, die das Kernstück der neuen Anlage bildet;
Fig. 2 ist schematisch eine erste Anlage, in der der gleiche Gasstrom beide Behandlungsstufen durchsetzt;
Fig. 3 gibt eine ähnliche Anlage wie Fig. 2 für eine andere Aufgabe wieder;
Fig. 4 schliesslich ist eine Anlage, in der zwei verschiedene Gase behandelt werden.
Die turmartige Anordnung zur thermischen Behandlung von Gasen enthält zwei je in einem Stahlgehäuse 1 bzw. 2 beliebigen Querschnitts untergebrachte Behandlungsstufen A und B. Das Gehäuse 1 der Behandlungsstufe A, das sich unten trichterartig verengt und mit seinem Trichter 3 auf das Gehäuse 2 der Behandlungsstufe B aufgesteckt ist, hat eine Gaseintrittsöffnung 4 im Bodenbereich und mehrere Gasaustrittsöffnungen 5 nahe seiner Decke 6. In diese mündet über einen Stutzen 7 eine nicht gezeigte Zuführleitung, über die das körnige Schüttgut 8 in die Behandlungsstufe A eingespeist wird. Die Gasaustrittsöffnungen 5 sind mit einem Ringkanal 9 verbunden, aus dem eine Gasleitung 10 zu weiteren Behandlungsstationen für die Gase, z. B. zu einem in Fig. 1 nicht gezeigten Filter, abzweigt.
Durch eine Abschirmung 11, die den Gaseintritt 4 dachartig abdeckt, wird in Strömungsrichtung der Gase nach der Eintrittsöffnung 4 ein von Schüttgut 8 freier Hohlraum 13 gebildet, durch den die Verteilung der einströmenden Gase auf das Schüttgut 8 erleichtert wird.
Falls in der Anordnung Temperaturen über 600 ç C erreicht werden, sind die Gehäuse 1 und 2 bzw. Teile davon mit einer feuerfesten Auskleidung 12, beispielsweise aus Schamotte, versehen.
Der grundsätzliche Aufbau des Gehäuses 2 der Behandlungsstufe B ist gleich demjenigen für das Gehäuse 1 der Behandlungsstufe A. Auch beim Gehäuse 2 ist unten ein Gaseintritt 15 vorgesehen, der bei der in Fig. 1 gezeigten Konstruktion in einen Ringraum 16 führt; dieser Ringraum 16 wird von einer trichterartigen, mit Durchtrittsöffnungen 17 für das Gas versehenen Jalousie 18 begrenzt, bei der die Durchtrittsöffnungen 17 ebenso wie der überwiegende Teil des Gehäuseinneren mit Schüttgut 8 gefüllt sind. Der Trichter der Jalousie 18 endet in einem Rohr 14, in dem für einen geregelten Transport oder Mengenfluss des Schüttgutes 8 eine Zellenradschleuse 20 vorhanden ist. Oberhalb des Schüttgutkegels ist im Gehäuse 2, ähnlich wie im Gehäuse 1, ein mit Gas gefüllter Hohlraum vorhanden. aus dem ein Gasaustritt 21 wegführt.
Wie bereits erwähnt, durchsetzt das Schüttgut 8 die Gehäuse 1 und 2 bzw. die Behandlungsstufen A bzw. B aufgrund der Schwerkraftwirkung in einem kontinuierlichen Strom, der über die Zellenradschleuse 20 geregelt wird. Im Gegenstrom dazu strömt in jeder Behandlungsstufe Gas von unten nach oben.
Ein über den Querschnitt der Gehäuse 1 und 2 im Schüttgut 8 gleichmässiges Temperaturprofil kann durch in den Schüttgutstrom eingebaute statische Mischelemente 22 und oder tropfenförmige Verdrängungskörper 23 erreicht bzw.
verbessert werden. Weiterhin ist es möglich, die Zellenschleuse 20 durch mehrere parallele Schleusen (Fig. 4) zu ersetzen oder stattdessen andere gebräuchliche Siloaustragsvorrichtungen, wie Förderbänder oder Schubböden, vorzusehen.
In der Anlage nach Fig. 2 durchsetzt der gleiche Gasstrom beide Behandlungsstufen A und B; sie dient beispielsweise der Reinigung eines verunreinigten Abluftstromes, dessen Verunreinigungen z. B. aus Kohlenwasserstoffen bestehen. Die Reinigung erfolgt durch eine thermische Nachverbrennung, die zwischen beiden Behandlungsstufen A und B durchgeführt wird. Die verschmutzte Luft wird dabei zunächst vorgewärmt; durch Zufuhr von Primärenergie in Form von Öl oder Gas erfolgt dann eine direkte Aufheizung bei gleichzeitiger Verbrennung und Oxidation der organischen Verunreinigungen. Je intensiver die Abluft dabei vorgewärmt wird, umso weniger Primärenergie muss für die direkte Nachverbrennung aufgewendet werden.
Für die Vorwärmung des zu behandelnden d.h. nachzuverbrennenden Abluftstromes, dient dabei die Behandlungsstufe B, während die Behandlungsstufe A eine zweifache Aufgabe hat. Zum einen wird in ihr die gereinigte, d. h.
nachverbrannte Abluft, wiederum bis auf Temperaturen von etwa 30 C abgekühlt, mit denen sie - nach Durchgang durch ein nachgeschaltetes Feinfilter 25 - in die Atmosphäre ausgeblasen werden kann. Zum anderen wird in der Behandlungsstufe A die Wärme aus dem heissen Abluftstrom zurückgewonnen, die dann in der Stufe B zur Vorwärmung der zu behandelnden Luft genutzt wird.
Der Wärmeentzug aus dem Gas und der Wärmeübergang auf das Gas erfolgen über das schwerkraftangetriebene, abwärtsfliessende Schüttgut 8 als Wärmeträger- und Wärmetransportmedium aus der Stufe A in die Stufe B.
Theoretisch kann das Schüttgut am Austritt 24 aus der oberen Behandlungsstufe A auf die Eintrittstemperatur des Gases in diese Stufe aufgeheizt sein, die beispielsweise bis zu 800 C beträgt. Entsprechend ist das Gas am Austritt 33 aus der Stufe A auf die Wärmeträgereintrittstemperatur von etwa 30 C abgekühlt. Durch externe Wärmezufuhr sind daher nur die Wärmeverluste des Systems zu decken, so dass der Primärenergiebedarf sehr gering ist.
Die turmartige Anordnung 30 entspricht, abgesehen von geringfügigen Änderungen, der im Zusammenhang mit Fig. 1 ausführlich beschriebenen Ausführungsform; daher werden zur Bezeichnung ihrer Elemente weitergehend die in Fig. 1 verwendeten Bezugsziffern benutzt. Die erwähnten Änderungen bestehen darin, dass der Gaseintritt 15 in die Behandlungsstufe B in einen, das Gehäuse 2 aussen umschliessenden Ringkanal 31 führt, von dem aus auf dem Mantelumfang des Gehäuses 2 verteilte Öffnungen 32 den Eintritt des Gases in das abwärts fliessende Schüttgut 8 ermöglichen. Dieses besteht z. B. aus Kieselsteinen oder Kalkstein mit Korndurchmessern von 5-50 mm. Weiterhin ist der Ringkanal des Gasaustrittes aus der Behandlungsstufe A ersetzt durch einen einzigen Austritts-Stutzen 33 für das gereinigte Gas.
Die zu reinigende Abluft wird als das zu behandelnde Gas der Anlagen bzw. der Anordnung 30 über eine Leitung 35 zugeführt. Ihre Gesamtmenge wird mit Hilfe einer Ap Messung 36 bestimmt. ehe vor dem Gaseintritt 15 des Ge häuses 7 eine mit Hilfe eines absperrbaren Drosselorgans 39 veränderbare Teilmenge über eine Zweigleitung 37, gefördert von einem Ventilator 38, als Verbrennungsluft einem Brenner 40 zufliesst. Als Primärbrennstoffwird diesem Öl oder Gas über eine Brennstoffleitung 41 zugeführt, in der ein Absperr- und Drosselorgan 42 vorhanden ist.
Aus einer von diesem Brenner 40 betriebenen Verbrennungskammer 43, in die über eine vom Gasaustritt 21 der Behandlungsstufe B kommende Leitung 44 die vorgewärmte verunreinigte Abluft eingespeist wird. führt eine Leitung 45 die heissen Verbrennungsgase über den Gaseintritt 4 der Stufe A in den Hohlraum 13. Angesaugt von einem Ventilator 46 in der vom Gasaustritt 33 zum Filter 25 führenden Reingasleitung 47.
durchsetzen die heissen Verbrennungsgase aus dem Hohlraum 13 das in der Stufe A abwärtsfliessende Schüttgut 8, wobei sie sich auf etwa 30 DC abkühlen und das Schüttgut 8 aufheizen. so dass es an seinem Austritt 24 aus der Stufe A nahezu 800 C heiss ist.
Wie erwähnt, erfolgt die zur Verminderung des Bedarfs an Primärenergie durchgeführte Vorheizung der verunreinigten Abluft in der Stufe B. Die Abluft tritt in diese mit etwa 25-30 C über den Ringkanal 31 ein und wird im Gegenstrom zum Schüttgut 8 auf etwa 775 DC aufgeheizt, wobei sich das Schüttgut 8 von nahezu 800 dz an der Stelle 24 auf etwa 30 C im Bereich der Zellenradschleuse 20 abkühlt. Von dieser gelangt das Schüttgut 8 über eine Bandwaage 48, mit der sein Mengenfluss gemessen wird, in ein Gurtbecherwerk 49. durch das es über eine Leitung 50 dem Anschluss-Stutzen 7 in der Decke 6 der Stufe A zugeleitet wird.
Um den optimalen Wärmeaustausch von Gas auf das Schüttgut und umgekehrt zu gewährleisten. der zur Erreichung der genannten Temperaturwerte notwendig ist, ist es erfindungsgemäss erforderlich, den Mengenfluss des ab wärtsfliessenden Schüttgutes 8 in Abhängigkeit von der Menge des zu behandelnden Gases zu steuern. Im vorliegenden Beispiel ist diese Gasmenge der der Anlage in der Leitung 35 zufliessende Gasstrom, der mit Hilfe der Mengenmesseinrichtung 36 gemessen wird. Deren Messwerte fliessen über eine Signalleitung 51 einem Rechner und Regler 52 zu.
Als weiteres Eingangssignal gelangt ein Messwert für den Mengenstrom des zirkulierenden Schüttgutes 8 über eine weitere Signalleitung 53 zum Rechner 52; dieser Messwert für den Schüttgutfluss wird ermittelt durch einen Mengenmesser 54 an der Bandwaage 48.
Der Rechner und Regler 52 regelt mit seinem Ausgangssignal. das über eine Leitung 55 auf den Antrieb 56 für die Zellenradschleuse 20 gelangt. den Mengenfluss des Schüttgutes 8 so. dass er sich. wie gefordert. zu dem Gasmengenstrom in der Leitung 35 mindestens annähernd umgekehrt proportional verhält wie die spezifischen Wärmen von zu behandelndem Gas und Schüttgut. Es gilt somit für den Mengenfluss Gs des Schüttgutes 8 die Beziehung Gs = GG x CpG cp5. wobei GG der Mengenstrom des zu behandelnden Gases. CpG dessen spezifische Wärme bei konstantem Druck und cps die spezifische Wärme des Schüttgutes 8 sind.
Die relevanten Daten für die im Zusammenhang mit Fig. 2 beschriebene Abluftreinigung seien nun nochmals tabellarisch zusammengefasst: zu behandelndes Gas Abluft Verunreinigungen organische Lösungsmit tel.
vorwiegend Kohlenwas serstoffe Volumenstrom der Abluft 40 000 Nm3/h mittlere Dichte der Abluft 1.29 kg/m3 mittlere spezifische Wärme der Abluft CpG 1.07 kJ/kg C Gastemperatur Eintritt Stufe B 25 C Behandlungstemperatur 800 DC Gastemperatur Austritt Stufe B 750 ;
;C Gastemperatur Eintritt Stufe A 800 C Gastemperatur Austritt Stufe A 35 DC Schüttgut Kieselsteine oder Kalk stein (CaCO3) Korngrösse 5 - 50 mm spezifische Wärme Schüttgut Cps 0.83 kJ/kg-C Schüttgutmengenfluss 66.500 kg/h Schüttguttemperatur Eintritt
Stufe A 30DC Schüttguttemperatur Austritt
Stufe A 775DC Schüttguttemperatur Eintritt
Stufe B 775DC Schüttguttemperatur Austritt
StufeB 30'C
In Fig. 3 wird eine Anlage gezeigt, die mit derjenigen nach Fig. 2 praktisch identisch ist. Verschieden ist lediglich, dass die Verbrennungsluft für den Brenner 40 nicht aus dem zu behandelnden Gasstrom abgezweigt, sondern über eine separate Leitung 57 in die Anlage eingespeist wird.
Weiterhin ist zwischen der Bandwaage 48 und dem Förderer 49 ein vibriertes Sieb 58 vorgesehen, durch das aus dem körnigen Schüttgut 8 durch Abrieb entstandener Staub ausgeschieden und entfernt wird, ehe das Schüttgut in die Stufe A zurückgeführt wird. Selbstverständlich müssen diese Schüttgutverluste ersetzt werden, was über eine Leitung 59, die in die Leitung 50 einmündet, erfolgen kann.
Als Anwendungsbeispiel für die Anlage nach Fig. 3 ist eine NOx-Abscheidung aus Rauchgasen nach dem SCR (Selektive katalytische Reduktion-) Verfahren zugrundegelegt. Bei diesem Verfahren werden die NOx-Schadstoffe in einer katalytischen Reaktion bei Temperaturen von 350-400 DC mit Ammoniak zu Stickstoff und Wasser umgesetzt.
Die Zuführung des Ammoniak erfolgt dabei über eine Leitung 60 in die Leitung 35, ehe das zu behandelnde Rauchgas in die Anlage eingespeist wird.
Die Reaktion findet in einem in der Leitung 44 der Verbrennungskammer 43 vorgeschalteten Reaktor 61 statt, der mit Vanadiumpentoxid auf einem Keramikträger als Katalysator gefüllt ist. Der Brenner 43 und die Brennkammer 44 haben bei dieser Anwendung der Anlage lediglich die Aufgabe, die für die katalytische Umsetzung notwendige Rauchgastemperaturen von 350 - 400 DC zu erzeugen; mit Hilfe des Brenners 43 wird dabei das Schüttgut 8 in der Stufe A auf die erforderliche Temperatur aufgeheizt, während in der Stufe B der Wärmeübergang von Schüttgut 8 auf das zu behandelnde Gas erfolgt.
Falls beispielsweise eine Kühlung des zu behandelnden Gases zwischen den Stufen A und B notwendig ist, können Brenner 40 und Brennkammer 43 auch durch Gaskühler, beispielsweise Gaswäscher. ersetzt sein; eine solche Variante der Fig. 3 ist nicht ausdrücklich dargestellt. da in der Anlage lediglich die für die thermische Behandlung erforderlichen, zwischen dem Gasaustritt 21 und dem Gaseintritt 4 gelegene Elemente zwischen den Behandlungsstufen A und B ausgetauscht werden müssen.
Die Anlage nach Fig. 4 dient zur Nutzung grosser Abwärmemengen. wie sie beispielsweise in den Rauchgasen bei der Zementherstellung anfallen. In dieser Anlage, bei der die turmartige Anordnung in zwei räumlich voneinander ge trennte Teilanordnungen 30a und 30b getrennt ist, werden die Behandlungsstufen A und B von zwei voneinander völlig unabhängigen Gasströmen durchsetzt.
Die im Gehäuse 1 untergebrachte Behandlungsstufe A ist mit den heissen, mit Staub verunreinigten - das zu behandelnde Gas bildenden - Rauchgasen aus der Zementherstellung beaufschlagt. Diese Rauchgase werden über eine Leitung 63, in der der Gasmengenmesser 36 eingebaut ist, dem Gaseintritt 4 der Stufe A zugeführt. Dieser steht in dem gezeigten Beispiel mit einem Hohlraum 16 und Durchtrittsöffnungen 17 in Verbindung, wie sie ausführlich für den Gaseintritt 15 der Stufe B im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben sind. Die Rauchgase werden in der Stufe A vom Schüttgut 8 abgekühlt, wobei das Schüttgut 8 sich etwa auf die Rauchgastemperatur von 360 "C aufheizt und gleichzeitig als Staubfilter wirkt.
Vom durch eine Zellenschleuse 20 verschlossenen Austritt 24 der auf höherem Niveau gelegenen Stufe A gelangt das verunreinigte Schüttgut 8 in einen Windsichter 64, von dem es über eine Leitung 65 in den Zuführstutzen 66 der Stufe B fliesst. In dieser wird zur Abwärmenutzung und die Abwärme der Zementherstellung vom Schüttgut 8 an ein Reingas abgegeben, das über den Gaseintritt 15 aus einer Leitung 72 unten in die Stufe B einfliesst und diese über den Gasaustritt 21 durch die Leitung 44 wieder verlässt.
Der Windsichter 64 besteht aus einer vibrierenden Rutsche 67, auf der von unten über einen Lochboden ein Luftstrom durch das Schüttgut 8 geblasen wird, um den Staub auszublasen und mit dem Luftstrom wegzutransportieren.
Der Luftstrom wird dabei in einem geschlossenen Kreislauf 68 geführt, in dem ein Ventilator 69 die Strömung aufrechterhält. In einem Zyklon 70 wird der Luftstrom von Staub befreit. Der im Zyklon 70 abgeschiedene Staub, der ein wertvolles Produkt darstellt, wird - ebenso wie derjenige, der aus dem gereinigten, die Stufe A verlassenden Gasstrom im Feinfilter 25 abgeschieden wird - zu dem Zementherstellungsprozess zurückgeführt.
Da das Schüttgut 8 am Austritt 24 aus der Stufe A seine maximale Temperatur aufweist, heizen sich der Windsichter 64 sowie der Kreislauf 68 beim Anfahren der Anlage auf eine Temperatur von etwa 360 oC auf. Die bei der Zwischensichtung des Schüttguts auftretenden Wäremverluste werden dabei in engen Grenzen gehalten, da der Reinigungsluftstrom im geschlossenen Kreislauf 68 geführt ist. Zusätzlich sind die die Zwischensichtung umfassenden Anlageteile mit hochwirksamen Wärmeisolationen versehen, was nicht ausdrücklich dargestellt ist.
Im Gegenstrom zum sich abkühlenden Schüttgut 8 fliesst als wärmeaufnehmendes Medium durch die Stufe B ein Reingasstrom, der, gefördert von einem Ventilator 71, durch die Leitung 72 in die Stufe B etwa mit Umgebungstemperatur eintritt und von dem Schüttgut 8 bis zu seinem Austritt aus der Stufe B auf etwa 350 C aufgeheizt wird. Die diesen Heissgasstrom aufnehmende an den Gasaustritt 21 anschliessende Leitung 44, aus der eine mit einem Regelorgan 73 versehene Leitung 74 abzweigt, führt zu einem Abhitzekessel 75 für eine Dampferzeugung. Der abgekühlte Reingasstrom kann nach dem Austritt aus dem Kessel 75 entweder in die Zementherstellung - beispielsweise als Verbrennungsluft für den Drehofen - oder in die Stufe B über die Leitung 72 und 76 zurückgeführt werden.
Es ist jedoch auch möglich, die heissen Reingase dem Drehofen direkt zuzuleiten, was durch die Leitung 77 angedeutet ist. Die Nutzung der Wärme des Reingases in einem Abhitzekessel 75 wird dabei vorwiegend in bereits bestehenden Anlagen zur thermischen Verbesserung angewendet, während die Rückführung der heissen Reingase als Verbrennungsluft in den Drehofen bei Neuanlagen bevorzugt wird.
Die Austrittstemperatur des Schüttgutes 8 aus der Stufe B und damit seine Eintrittstemperatur in die Stufe A können zur Regelung der Temperatur der die Stufe A durch die Leitung 47 verlassenden Abgase herangezogen werden. Zur Regelung dieser Schüttgutaustrittstemperatur wird dabei die Menge des in die Behandlungsstufe B eintretenden Reingases in der Leitung 72 benutzt. Diese Menge wird durch ein Regelorgan 78 bestimmt, das von einem Regler 79 gesteuert wird, der die Messwerte eines Temperaturfühlers 80 aufnimmt, mit einem einstellbaren Sollwert vergleicht und die Reingasmenge entsprechend verändert. Der Temperaturfüh ler 80 misst dabei die Schüttguttemperatur vor der Bandwaage 48.
Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemässen Anlage zur Abwärmenutzung gegenüber konventionellen Anlagen, bei denen aus dem Abgas in einem Abhitzekessel Dampf er zeugt wird, wobei sich die Abgase lediglich auf etwa 230 "C abkühlen - siehe Technische Rundschau Sulzer 65 (1963) Heft 2, Seite 20 bis 22 - liegt darin, dass eine relativ einfache Konstruktion für den Abhitzekessel verwendet werden kann, da dieser nur von dem Reingasstrom aus der Stufe B beaufschlagt wird. Weiterhin können die Abgase auf eine erheblich tiefere Temperatur abgekühlt werden, weil die Entstaubung nicht in einem Elektro-Filter durchgeführt werden muss.
Dabei kann die Temperatur, mit der die Abgase die Anlage oder die Leitung 47 verlassen, durch eine Steuerung der Schüttguttemperatur am Austritt aus der Stufe B in Verbindung mit der Steuerung des Schüttgut-Mengenflusses praktisch auf eine beliebig niedrige Temperatur eingestellt werden. Hierbei ist es möglich, die Abgase bis unter den Taupunkt abzukühlen, ohne dass eine Gefahr des Verstopfens der Wärmerückgewinnungsanlage besteht. Damit ist auch die Einsatzmöglichkeit eines einfachen Tuchfilters 25 wegen der niedrigen Gastemperaturen und dem relativ kleinen Abgasvolumen gegeben.
Bei einer eventuellen Abkühlung des Schüttgutes 8 unter den Abgastaupunkt, stellen sich an der Oberfläche des Schüttgutes 8 im Bereich des Abgasaustrittes 33 am oberen Ende der Stufe A gegebenenfalls feuchte Bedingungen ein, wodurch noch eine weitere Flugstaubabscheidung an das Schüttgut 8 stattfindet. Allerdings muss die Abluft dann vor dem Eintritt in den Filter 25 - indirekt durch eine Fremdheizung 81 oder durch direkte Heissluftzufuhr, wofür die bereits erwähnte, aus der Leitung 44 abzweigende Leitung 74 dient - wieder erwärmt werden.
Der Gasstrom durch die Leitung 74 wird dabei beispielsweise von der durch einen Fühler 82 erfassten Austrittstemperatur des Gases aus der Stufe A geregelt. Selbstverständlich ist es möglich, durch konventionelle Regelungen die Aufteilung des heissen Reingasstromes auf die Leitungen 44 und 74 über das Regelorgan 73 zu beeinflussen. Ebenso ist es möglich, die Aufteilung des abgekühlten Reingases zwischen einer Zirkulation über die Leitungen 76 und 72 und einer Verwendung in der Zementherstellung zu steuern und zu verändern.
Als Schüttgut 8 wird in der Anlage nach Fig. 4 mit Vorteil Kalkstein eingesetzt; denn ein Abrieb wird dann in der Zwischensichtung im Zyklon 70 ebenfalls abgetrennt und kann mit dem restlichen Flugstaub aus dem Filter 25 in die Zementproduktion eingespeist werden. Die Verluste durch Abrieb werden durch frischen Kalkstein über die Leitung 59 ersetzt.