DD215381A1 - Verfahren zur nachverbrennung und temperierung von kreislaufgas fuer konvektionstrockner - Google Patents

Abstract

Die Erfindung ist vorzugsweise anwendbar fuer die Trocknung temperaturempfindlicher Stoffe, bei denen normalerweise ein hoher Feinstaub-Anteil im Kreislaufgas verbleibt. Mit der Erfindung sollen bekannte Nachverbrennungsverfahren so verbessert werden, dass einerseits eine sichere Nachverbrennung gewaehrleistet ist, ohne andererseits die zulaessige Trocknungsgastemperatur durch Zumischung von kuehlem, ungereinigtem Kreislaufgas realisieren zu muessen. Dies wird erreicht, indem der gesamte Kreislaufgasstrom nachverbrannt und mit Rauchgas vermischt wird und durch Waermeuebertragung zwischen unverbranntem Kreislaufgas und dem hocherhitzten Kreislaufgas-Rauchgas-Gemisch eine Temperierung dieses Gemisches sowie eine Vorerhitzung des unverbrannten Kreislaufgases erfolgt.

Description

Verfahren zur Nachverbrennung und Temperierung von Kreislaufgas für Konvetetionstrockner ^N

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Nachverbrennung und Temperierung von Kreislaufgas für Conventionstrockner, bei dem das brennbare Bestandteile, wie z. B. Lösungsmitteldämpfe und/oder Feinstäube, enthaltende Kreislaufgas dem Brennerraum eines FriJ3chlufterhitzers zugeführt, dort auf Verbrenhurigstemperatur der brennbaren Bestandteile erhitzt und vor dem Eintritt in den Trockner auf Trocknungsgastemperatur temperiert wird.

Die Erfindung ist vorzugsweise anwendbar zur Trocknung temperaturempfindlicher Stoffe, wie z. B. Futterhefe*

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen» .,

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Es sind eine Reihe von Verfahren zur Trocknung von Feuchtgütern bekannt, bei denen ein Teil des zum Trocknereingang zurückgeführten Kreislaufgases dem Brenner des Frischlufterhitzers zugeführt wird, um unerwünschte und brennbare Bestandtei-Ie des Kreislaufgases zu verbrennen. Solche Bestandteile können Lösungsmitteldämpfe (DE-AS 2653785; OE-PS 321820) oder Stäube (DE-OS 2437871) sein.

Der Vorteil dieser Verfahren besteht darin, daß durch die Kreislauffahrweise der Op-Gehalt des Trocknungsgases gesenkt wird. Ein wesentlicher Nachteil dieser Verfahren ist es jedoch, daß grundsätzlich nur ein Teil des Kreislaufgases der Nachverbrennung zugeführt werden kann und nach der Verbrennung mit kühlem Kreislaufgas gemischt werden muß, damit die zulässige obere Temperaturgrenze des Trocknungsgases nicht überschrit-

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ten wird. Dies fuhrt jedoch dazu, daß bei der Trocknung bestimmter Stoffe, bei denen z. B. ein relativ hoher Feinstaubanteil entsteht, die Feinstaub-Konzentration im Kreislaufgas über den für einen sicheren Betrieb des Trockners zulässigen Wert steigen kann.

Weiterhin hat es sich bei der Anwendung dieser Verfahren für temperaturempfindliche Stoffe als Nachteil erwiesen, daß die erforderliche Betriebstemperatur des Trocknungsgases durch Mischen von hocherhitztem mit kühlem Kreislaufgas erreicht wird. Bei dieser Verfahrensweise kann eine thermische Schädigung insbesondere des Feinstaubanteils nicht in jedem Fall vermieden werden.

Der Anteil des der Nachverbrennung zugeführten Kreislaufgases liegt bei bekannten Verfahren unter 50 % (DE-AS 2653785). Bei Anwendung des in der OE-PS 321 820 angegebenen Verfahrens auf wasserfeuchte Stoffe verringert sich dieser Anteil auf etwa 10 bis 15 %. Damit wird das im Kreislauf geförderte Feinkorn thermisch geschädigt und die Qualität des Produktes gemindert, z.T. so stark, daß die Mindestqualitätsnormen nicht eingehalten werden können. Es ist zwar ein Verfahren bekannt, das mit einer Trocknungsgastemperatur von 300 ⁰C bis 600 ⁰O arbeitet und bei dem 55 % bis 75 % des Kreislaufgases dem Brenner des Frischlufterhitζers zugeführt wird (DE-OS 2843296). Dieser Temperaturbereich liegt jedoch für viele Stoffe oberhalb der zulässigen Trocknungstemperatur und unterhalb der Verbrennungstemperatur. ,

Andererseits wird in der DE-OS 2461415 eine Brüdenrückführungs^·. und Verbrennungsanlage für direkt beheizte Trocknungsanlagen beschrieben, die darauf beruhen soll, daß ein Teil der Abgase oder ein Mehrfaches dieser Menge in den Trocknungskreislauf zurückgeführt wird, die rückgeführten Gase in eine dafür speziell konstruierte Brennkammer durch Düsen eingeführt werden und die Rückstände an Feinstäuben und Geruchsstoffen in die heiße Brennkammer gebracht und verbrannt werden, wo durch die-

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se Anordnung ein sauerstoffarmer Inertgaskreislauf entsteht. Versuche in einer Laborapparatur, die der Brüdenrückführungsund Verbrennungsanlage voll entsprach, zeigten erhebliche Nachteile: Trotz optimal gestalteter Brennkammer kann die Rückführmenge höchstens bis zur Rauchgasmenge gesteigert werden, wenn die Rückstände an Peinstäuben und die Geruchsstoffe verbrannt werden sollen, gleichzeitig treten dabei aber^viel zu hohe Temperaturen für die Trocknung von Hefe, oder wie in der DE-OS 2461415 behauptet, für Futtermittel, auf. Alle Produkte zeigten bei diesem Verfahren, daß zwar unter inerten Bedingungen der Gasatmosphäre arbeitet, eindeutige Verkokungserscheinungen. Es ist daher völlig ungeeignet für die Trocknung wasserfeuchter Produkte.

Bekannte Verfahren, bei denen das gesamte Kreislaufgas dem Brenner des Frischlufterhitzers zugeführt wird, zeigen also folgende prinzipiellen Nachteile: Bei geringen Rückführmengen, kleiner als die Rauchgasmenge oder gleich dieser, wird die Verbrennung der Feinstäube und der Geruchsstoffe verwirklicht, aber die Temperatur des Trocknungsgases ist zu hoch für die Trocknung.

Bei hohen Rückführmengen, größer als die 1,2 fache Rauchgasmenge, beginnt zwar die Temperatur des Trocknungsgases erträglich zu werden und sinkt mit steigendem Rückführungsgrad, bei etwa 6-fachem Rückführungsgrad wird eine Temperatur vorr etwa 300 ⁰C erreicht. Bei diesen Bedingungen können aber die Feinstäube und Geruchsstoffe nicht verbrannt werden.

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Ziel aer Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Wirksamkeit bekannter Nachverbrennung!?-Verfahren zur Reduzierung der Konzentration brennbarer Bestandteile des Kreislaufgases zu verbessern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bekannte Verfahren zur Nachverbrennung so abzuändern, daß bei Rückführmengen des Kreislaufgases, die wesentlich größer als die Rauchgasmenge sind, eine sichere Nachverbrennung gewährleistet ist, ohne daß die zulässige Trocknungsgastemperatur durch Zumischung von kühlem, ungereinigtem Kreislaufgas realisiert werden muß.

Diese Erfindung wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der gesamte Kreislaufgasstrom nachverbrannt und mit Rauchgas vermischt wird und daß durch Wärmeübertragung zwischen unverbranntem Kreislaufgas und hocherhitztem Kreislaufgas-Rauchgas-Gemisch eine Temperierung dieses Gemisches sowie eine Vorerhitzung des unverbrannten Kreislaufgases erfolgt. Das Kreislaufgas-Rauchgas-Verhältnis ist dabei so bemessen, daß das Kreislaufgas-Rauchgas-Gemisch bei Wegfall der Wärmeübertragung die erforderliche Trocknungstemperatur aufweist.

In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung werden die Stoffströme bei der Wärmeübertragung im Kreuz- oder Gegenstrom geführt.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch die Verwendung eines Wärmeübertragers als thermisches Rückkopplungsglied mit geringem energetischem Aufwand eine sichere Nachverbrennung des gesamten Kreislaufgases erreicht wird. Dadurch wird die Betriebssicherheit des Trockners wesentlich erhöht. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Temperierung nicht durch Mischung mit kühlem unverbrannten Kreislaufgas erfolgt, so daß eine thermische Schädigung des im Kreislaufgas enthalte-

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neu Peinstaubanteils vermieden wird. *

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Beispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung einer Anlage zur Durchführung des erfind ungsgemär· Ben Verfahrens für die Trocknung von Hefen mit einem hohen Peinstaub-Restgehalt im Kreislaufgas.

In einer Laborapparatur wurde eine Hefe-Wasser-Suspension 1, '.' bestehend aus 20 Ma-% Trockenhefe, 77 Ma-% Wasser und 3 Ma-% Kohlenwasserstoffe im Dieselkraftstoff-Siedebereich mit 40 ⁰C über die Suspensions-Druckleitung 2 dem Trockner 3 zugeführt, wo sie in üblichen Dralldüsen verdüst wurde.

Der Brennstoff 4· wurde über die Brennstoffleitung 5 gemeinsam mit der Luft 6, die über Luftgebläse 7 und Luftleitung 8 zugeführt wurde, dem Brennerraum 9 mit Brenner zugeleitet. Das Brennstoff-Luft-Verhältnis wurde im Bereich der Luft-Verhältniszahl A = 1,08 bis 1,15 gehalten und bei diesen Bedingungen mit dem aus der Heiß-Kreislaufgas-Leitung 11 bei t.. = 975 ⁰C über ein Düsensystem im Brennerraum 9 gemischt, wo bei Temperaturen t_Q = 1050 ⁰C die Peinstaubanteile von 200 bis 1000 mg/ nr mit dem Dieselkraftstoffanteil von 15OO mg/m vollständig verbrannt werden und ein staub- und lösungsmittelfreies Gas über die Brennerraum-Austrittsleitung 12 dem Wärmeübertrager zugeführt wird. Im Wärmeübertrager 10 wird es auf t^., = 260 ⁰C, die Trocknungsgas-Temperatur, abgekühlt und mit dieser Temperatur in den Trockner 3 eingeführt. Damit ist die vollständige Verbrennung der Peinstaubanteile für das gesamte Kreislaufgas gesichert.

Im Trockner 3 sinkt die Temperatur des Trocknungsgases von t₁₅ = 260 ⁰C auf t₁₄ = 110 ⁰C in der Trockner-Austrittsgaslei^

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tuhg. Über die Trockner-Austrittsgasleitung 14, die Peinkorn-Abscheidung 15 und das Trockner-Austrittsgas-Gebläse 16 wird

das Trockner-Austrittsgas in die Druckleitung 17 für Trockner-Austrittsgas gefördert, wo ein Teilstrom über Leitung 18 für ausgeschleustes Abgas zum Abgas-Kamin 19 geführt wurde* Das I£reislaufgas wird vollständig mit t_on = 110 ⁰C und einem Rest-Staubgehalt von 200 bis 1000 mg/nr und 1,4 g DK/mr über die Leitung 20 dem Wärmeübertrager 10 zugeführt, in dem es im Gegenstrom gegen das Trocknungsgas auf t** = 975 ⁰G erwärmt wird. Mit dieser Temperatur wird es über die Heiß-Kreislaufgas-Leitung 11 und über die Düsen dem Brennerraum 9 mit' Brenner zugeführt. Die Trockenhefe wird über die Trockenhefe-Leituag 21, in die auch die Feinkorn-Trockenhefe-Leitung 22 mündet, zum Silo 23 für Trockenhefe gefördert.

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Claims (2)

1. Erfind ungsanspruch.

   1. Verfahren zur Nachverbrennung und Temperierung von Kreislaufgas für Konvektiohstrockner, bei dem das brennbare Bestandteile, wie z. B, Lösungsmitteldämpfe und/oder JFein-

   , stäube, enthaltende Kreislaufgas dem Brennerraum eines Frischlufterhitzers zugeführt, dort auf Verbrennungstemperatur dieser Bestandteile erhitzt und vor dem Eintritt in den Trockner auf Trocknungsgastemperatur temperiert wird, gekennzeichnet dadurch, daß der gesamte Kreislaufgasstrom nachverbrannt und mit Rauchgas vermischt wird und daß durch Wärmeübertragung zwischen dem kalten staub- und lösungsmittelhaltigen unverbrannten Kreislaufgas und dem hocherhitzten Kreislaufgas-Rauchgas-Gemisch eine Temperierung dieses Gemisches sowie eine Vorerhitzung des unverbrannten Kreislaufgases erfolgt, wobei das Kreislaufgas-Rauchgas-Verhältnis so bemessen ist, daß das Kreislaufgas-Rauchgas-Gemisch bei Wegfall der Wärmeübertragung die erforderliche Trocknungsgastemperatur zwischen ca. 100 bis ca. 500 ⁰C aufweist.
2. 2. Verfahren nach Funkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß bei der Wärmeübertragung die Stoffströme im Kreuz- oder Gegenstrom geführt werden.

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