DD242972A1

DD242972A1 - DEVICE FOR CONTINUOUS TREATMENT OF SOLID HEADS

Info

Publication number: DD242972A1
Application number: DD28335485A
Authority: DD
Inventors: Manfred Struemke; Lothar Moerl; Hans-Joachim Kuenne; Lothar Krell; Uwe Suendermann; Joerg Kliefoth; Joerg Schmidt; Rainer Gall; Frank Pudel
Original assignee: Thaelmann Schwermaschbau Veb
Priority date: 1985-11-28
Filing date: 1985-11-28
Publication date: 1987-02-18

Abstract

Vorrichtung zur kontinuierlichen Behandlung von Feststoffhaufwerken, die in stoffverarbeitenden sowie stoff- und energieumwandelnden Zweigen der Volkswirtschaft angewendet werden kann. Ziel und Aufgabe ist es, bei definierter und regelbarer Verweilzeit sowie gleichmaessiger Verteilung des Feststoffhaufwerkes den Energieaufwand zur maximalen Nutzung vorhandener Potentialunterschiede fuer den Waerme- und Stofftransport in einer fluidisierten Schicht zu minimieren. Mit der Erfindung wird die Aufgabe geloest, in einer Vorrichtung zylindrischer Form eine fluidisierte Schicht eines kontinuierlich zu behandelnden Feststoffhaufwerkes in sich bewegende Kontaktierungsraeume zu unterteilen, deren Grundflaeche sich in radialer Richtung aendert und in denen ein ununterbrochener Transport vom Eingang zum Ausgang der Vorrichtung erfolgt. Der erfindungsgemaesse Apparat besitzt eine zylindrische Mantelflaeche. Zylindrische Zwischenwaende unterteilen den Apparat in Kreissektionen. An bewegten Tragarmen befindliche Trennwaende bewegen sich in den Kreissektionen ueber einen im Niveau radial von aussen nach innen abnehmend befestigten perforierten Anstroemboden. Fig. 1Apparatus for the continuous treatment of solid matter heaps, which can be used in material processing and material and energy converting branches of the economy. The aim and task is to minimize the energy expenditure for maximum utilization of existing potential differences for the heat and mass transport in a fluidized layer at a defined and controllable residence time and uniform distribution of solid matter. The invention solves the problem of subdividing in a device of cylindrical shape a fluidized layer of a solid matter to be treated continuously into moving Kontaktierungsraeume whose Grundflaeche changes in the radial direction and in which there is a continuous transport from the input to the output of the device. The inventive apparatus has a cylindrical Mantelflaeche. Cylindrical intermediate walls divide the apparatus into circular sections. Dividing walls located on moving support arms move in the circle sections over a perforated Anstroemboden fastened radially decreasing in the level from outside to inside. Fig. 1

Description

Das Ziel der Erfindung besteht darin, bei der Behandlung von Feststoffhaufwerken mit fluiden Medien eine maximale Ausnutzung des Triebkraftpotentials bei minimalem Apparatevolumen und Energieverbrauch zu erreichen und eine erhöhte Produktqualität zu gewährleisten.The object of the invention is to achieve a maximum utilization of the motive power potential with minimum apparatus volume and energy consumption in the treatment of solids accumulations with fluid media and to ensure an increased product quality.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zylindrischer Form zu entwickeln, in der eine fluidisierte Schicht eines kontinuierlich zu behandelnden Feststoff haufwerkes in sich bewegende begrenzte Kontaktierungsräume unterteilt wird, deren Grundfläche sich in radialer Richtung ändert und in denen ein ununterbrochener Transport des Feststoffhaufwerkes vom Eingang zum Ausgang der Vorrichtung erfolgt.The invention has for its object to develop a device cylindrical shape in which a fluidized layer of a continuous solid matter to be treated heinwerkes is divided into moving limited contacting spaces whose base area changes in the radial direction and in which a continuous transport of solid matter from the entrance takes place to the output of the device.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Apparat mit zylindrischer Mantelfläche durch zylindrische Zwischenwände, die konzentrisch angeordnet sind, in Kreissektionen aufgeteilt wird, wobei die Querschnittsflächen der so gebildeten Kreissektionen radial von außen nach innen abnehmen. In den zylindrischen Zwischenwänden ist jeweils eine Öffnung freigehalten, die sich dort befindet, wo Umlenkelemente die einzelnen Kreissektionen abschließen. Durch die Öffnungen in den Zwischenwänden und die Umlenkelemente wird ein freier Kanal vom an der zylindrischen Mantelfläche oberhalb desAccording to the invention the object is achieved in that an apparatus with a cylindrical lateral surface is divided by cylindrical partition walls, which are arranged concentrically, in circular sections, wherein the cross-sectional areas of the circular sections thus formed decrease radially from outside to inside. In each case an opening is kept in the cylindrical intermediate walls, which is located where deflecting complete the individual circle sections. Through the openings in the intermediate walls and the deflection is a free channel from the cylindrical surface above the

liegenden Kreissektion gebildet. Im Zentrum des Apparates befindet sich eine sich drehende Welle, an der Tragarme oberhalb der zylindrischen Zwischenwände senkrecht befestigt sind. DieTragarme überstreichen alle Kreissektionen und sind mit um die Mittelachse der Tragarme beweglichen Trennwänden versehen, die innerhalb einer Kreissektion von einer zylindrischen Begrenzungsfläche zur anderen und nach unten bis zum perforiert gestalteten Anströmboden reichen und somit die Kreissektionen in Kontaktierungsräume unterteilen. Der perforiert gestaltete Anströmboden ist fest mit den zylindrischen Begrenzungswänden der Kreissektionen verbunden. Dabei kann das Öffnungsverhältnis konstant sein oder sich ändern. Das Niveau des Anströmbodens nimmt in radialer Richtung von außen nach innen ab. In Funktion tritt Feststoff kontinuierlich durch den Feststoffeintrittsstutzen in den Apparat ein und wird über dem perforiert gestalteten Anströmboden mittels eines Fluidisierungsmediums fluidisiert. Durch die Trennwände der mit konstanter Geschwindigkeit bewegten Tragarme wird das fluidisierte Feststoffhaufwerk durch die Kreissektion innerhalb eines so geschaffenen Kontaktierungsraumes geführt. Über die Geschwindigkeit der sich drehenden Welle wird die gewünschte Verweilzeit des Feststoffhaufwerkes im Apparat eingestellt, durch die geschaffenen Kontaktierungsräume ist diese für alle Feststoffpartikel gleich. Trifft der Feststoff auf ein Umlenkelement der Kreissektion, gelangt er durch die Öffnung in der zylindrischen Zwischenwand in die nächste radial weiter innen liegende Kreissektion, bei der der Anströmboden tiefer angeordnet ist. Die Trennwand wird in geeigneter Weise umgeklappt und überquert das Umlenkelement. Da der Querschnitt der inneren Kreissektion kleiner ist, nimmt die Höhe der fluidisierten Feststoffschicht zu, wodurch eine bessere Nutzung der geringer gewordenen Potentialdifferenzen erfolgt. Produktabhängig ist die Höhe der fluidisierten Feststoffschicht ebenfalls über das Öffnungsverhältnis des perforierten Anströmbodens und sich damit einstellender Geschwindigkeiten des Fluidisierungsmediums zu ändern. Gelangt das Feststoffhaufwerk an das Ende der inneren Kreissektion, so wird es von dort dem Feststoffaustrittsstutzen zugeführt und verläßt den Apparat.lying circular section formed. In the center of the apparatus is a rotating shaft, are attached to the support arms above the cylindrical partitions vertically. The support arms cover all circuit sections and are provided with movable partitions around the central axis of the support arms, which extend within a circular section from one cylindrical boundary surface to the other and down to the perforated bottom plate and thus divide the circular sections into contacting spaces. The perforated bottom plate is firmly connected to the cylindrical boundary walls of the circular sections. The opening ratio can be constant or change. The level of the inflow base decreases in the radial direction from outside to inside. In operation, solid enters the apparatus continuously through the solids inlet port and is fluidized over the perforated bottom plate by means of a fluidizing medium. Through the partitions of the moving at a constant speed support arms, the fluidized solid matter is guided through the circle section within a so created contacting space. About the speed of the rotating shaft, the desired residence time of Feststoffhaufwerkes is set in the apparatus, through the created Kontaktierungsräume this is the same for all solid particles. If the solid strikes a deflecting element of the circular section, it passes through the opening in the cylindrical intermediate wall into the next radially further inside circular section, in which the distributor plate is arranged lower. The partition is folded down in a suitable manner and traverses the deflecting element. As the cross section of the inner circle section is smaller, the height of the fluidized solid layer increases, thereby making better use of the reduced potential differences. Depending on the product, the height of the fluidized solids layer is also to be changed by means of the opening ratio of the perforated inflow base and the velocities of the fluidizing medium which adjust therewith. If the solids sludge arrives at the end of the inner circle section, it is supplied from there to the solids outlet nozzle and leaves the apparatus.

embodiment

Nachfolgend wird die Erfindung näher erläutert, wobei die Zeichnung in den einzelnen Figuren inThe invention will be explained in more detail, wherein the drawing in the individual figures

Fig. 1: eine schematische Darstellung der Vorrichtung Fig.2: eine Schnittdarstellung nach Fig. 11: a schematic representation of the device FIG. 2: a sectional view according to FIG. 1

zeigt.shows.

Wie in Fig. 1 dargestellt, besteht die Vorrichtung aus einem zylindrischen Behälter 1 mit darin konzentrisch angeordneten Zwischenwänden 2 — Fig.2 —, dem Feststoffeintrittsstutzen 3 und dem Feststoffaustrittsstutzen 4. durch die Zwischenwände entstehen vier Kreissektionen, die radial von außen nach innen unterschiedliche Breiten aufweisen, welche durch perforierte Anströmboden 5 verschlossen sind. Oberhalb des zylindrischen Behälters 1 ist die Beruhigungszone 6 vorgesehen, während sich unterhalb der Anströmboden 5 die Anströmkammer 7 befindet. Der Einströmstutzen 8 des Fluidisierungsmediums ist zentrisch unterhalb der Anströmkammer 7 und der Anströmstutzen 9 des Fluidisierungsmediums ist seitlich und oberhalb der Beruhigungszone 6 vorgesehen. Die Welle 11 ist zentrisch im zylindrischen Behälter 1 gelagert und weist Tragarme 12 auf, an denen die Trennwände 13 befestigt sind. Wie aus der Fig.2 weiter zu ersehen ist, weisen die einzelnen zylindrischen Zwischenwände 2 Umlenkelemente 10 auf, die immer zwischen zwei Zwischenwänden 2 vorgesehen sind. Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann folgendermaßen gestaltet sein: Der zylindrische Behälter 1 weist einen Durchmesser von 1700 mm auf. An der sich im Zentrum befindlichen Welle 11 sind zwölf Tragarme 12 senkrecht befestigt. Die Breiten der Kreissektionen betragen, von außen nach innen gesehen, 150mm, 175 mm, 200mm, 250 mm. An den Tragarmen 12 befinden sich dieTrennwände 13, von denen jeweils zwölf in die drei radial äußeren und sechs in die innere Kreissektion hineinreichen und an den seitlichen zylindrischen Begrenzungswänden 2 in einem Abstand von 1 mm entlanggleiten. Der Abstand der Tragarme 12 zum Anströmboden 5 der radial äußeren Kreissektion beträgt 250 mm. Die Öffnungen in den zylindrischen Zwischenwänden 2, die zum Überströmen des fluidisierten Feststoffhaufwerkes von der radial äußeren in die benachbarte innere Kreissektion dienen, haben die Größe eines von den Trennwänden 13 gebildeten Kontaktierungsraumes. Die Einbauhöhen des Anströmbodens 5 in jeder Kreissektion betragen radial von innen nach außen:As shown in Fig. 1, the device consists of a cylindrical container 1 with concentrically arranged partitions 2 - Fig.2, the solid inlet nozzle 3 and the solids outlet stub 4. through the partitions arise four circular sections, the radially from outside to inside different widths have, which are closed by perforated distributor plate 5. Above the cylindrical container 1, the calming zone 6 is provided, while the inflow chamber 7 is below the inflow base 5. The inflow 8 of the fluidizing medium is centrally below the inflow chamber 7 and the Anströmstutzen 9 of the fluidizing medium is provided laterally and above the calming zone 6. The shaft 11 is mounted centrally in the cylindrical container 1 and has support arms 12, on which the partitions 13 are fixed. As can further be seen from FIG. 2, the individual cylindrical intermediate walls 2 have deflecting elements 10, which are always provided between two partitions 2. A preferred embodiment of the device according to the invention can be designed as follows: The cylindrical container 1 has a diameter of 1700 mm. At the located in the center shaft 11 twelve support arms 12 are mounted vertically. The widths of the circle sections, seen from outside to inside, are 150mm, 175mm, 200mm, 250mm. On the support arms 12 are the partition walls 13, of which each twelve extend into the three radially outer and six in the inner circle section and slide along the lateral cylindrical boundary walls 2 at a distance of 1 mm. The distance of the support arms 12 to the distributor plate 5 of the radially outer circle section is 250 mm. The openings in the cylindrical partition walls 2, which serve to flow over the fluidized solids heap from the radially outer to the adjacent inner circle section, have the size of a formed by the partition walls 13 contacting space. The installation heights of the inflow base 5 in each circuit section are radially from the inside to the outside:

Qmm (Nullniveau), 150mm, 190mm, 210mm, so daß eine einheitliche Feststoffschichthöhe über den Apparatequerschnitt erreicht wird. Durch verschiedene Öffnungsverhältnisse der Perforation des Anströmbodens 5 jeder Kreissektion (radial von innen nach außen: 12%, 8%, 6%, 5%) wird die Gleichverteilung des Fluidisierungsmediums garantiert. Das Feststoffhaufwerk gelangt über den Feststoffeintrittsstutzen 3 in die äußere Kreissektion und wird aus der inneren Kreissektion über den Feststoffaustrittsstutzen 4 abgeführt. Das Fluidisierungsmedium tritt durch den Einströmstutzen 8 des Fluidisierungsmediums in die Vorrichtung, durch die Anströmkammer 7 und den perforierten Anströmboden 5 gelangt es schließlich in die Beruhigungszone 6 und verläßt die Vorrichtung, durch den Ausströmstutzen 9.Qmm (zero level), 150mm, 190mm, 210mm, so that a uniform solid layer height is achieved across the apparatus cross section. By different opening ratios of the perforation of the inflow base 5 of each circuit section (radially from the inside to the outside: 12%, 8%, 6%, 5%), the uniform distribution of the fluidization medium is guaranteed. The solids sludge passes through the solids inlet nozzle 3 in the outer circle section and is discharged from the inner circle section via the solids outlet nozzle 4. The fluidizing medium passes through the inflow 8 of the fluidizing medium into the device, through the inflow chamber 7 and the perforated inflow base 5 it finally enters the calming zone 6 and leaves the device, through the outflow 9.

Claims

Invention claim:

1. A device for the continuous treatment of solid clumps, designed as an apparatus with cylindrical surface and disposed thereon, located above the inflow of the outer circle section, solid inlet nozzle to which above a calming zone and the outflow of the fluidization medium and below inflow and inflow of the fluidizing medium, divided by likewise cylindrical intermediate walls, which are arranged concentrically, so that circular sections arise, characterized in that the cylindrical intermediate walls (2) have an opening above the inflow base (5), where on the distributor plate (5) of the radially outward circular section a deflecting element (10) is arranged, in the center of the apparatus, a rotatable shaft (11) is mounted on the at least four support arms (12) above the cylindrical partitions (2) are mounted vertically and up to cylindri rule lateral surface of the container (1) and are provided with partitions (13) which extend into the circular sections formed by the cylindrical boundary walls (2), so that their lateral boundaries a distance of less than 4mm to the cylindrical boundary walls (2) and the lower Limitation with the upper surface of the Anström soil (5) form suitable sliding mating, at least 50 mm high and in a suitable manner about the central axis of the support arms (12) are movable and continue the distributor plate (5) designed perforated, firmly in the individual circle sections the cylindrical boundary walls (2) connected, is arranged.

2. Device according to item 1, characterized in that the intermediate walls (2) have the same or unequal distances to each other, the cross-sectional areas of the circular sections decrease radially from outside to inside, wherein the area ratio of a circle section to the radially adjacent inner circle section is at least 1.1 ,

3. A device according to item 1, characterized in that the opening ratio of the perforated distributor plate (5) selectable designed and their level decreases radially from outside to inside, the angle formed to the horizontal is less than 45 ° above the level stepwise, with the same level in a circle section, decreases.

For this 1 page drawings

Field of application of the invention

The invention relates to a device for the continuous treatment of solid matter heaps. It can be applied to all sectors of the economy in which granular goods are to be brought into contact with liquid media. Their field of application is preferably in the chemical industry, in the feed industry, in environmental technology and in the food industry.

Characteristic of the known technical solutions

So far, devices for the treatment of solid matter with fluid media are known in which the fluid medium is brought above a Anströmbodens with the debris in contact. The distributor plate is provided with openings for the passage of the fluid medium. The above-ground spaces have the shape of cylinders (US-PS 3246961), of channels (DE-PS 1269597) or of annular gaps (DE-AS 2343810). These spaces are divided by movable partitions into individual segments. As a result of the movement of these intermediate walls, the solid waste material is transported from its entry point in the apparatus to its exit point from the apparatus. In this case, a fluidization above the vortex point speed take place (DE-PS 1269597), (DE-AS 2343810), or the solid layer is closed at a flow below the vortex point velocity through the apparatus moves (US-PS 3246961). These known devices are characterized in that the volume of the individual spaces does not change during the movement through the apparatus. This is especially in driving force processes, such. As the drying, cooling or heating, so disadvantageous because usually the inflowing under the distributor plate in the solid layer medium at all points has the same driving force. As a result, either full penetration of the motive force potential occurs at the solids inlet, while maximum potential equalization is achieved at the solids outlet, or maximum solids equalization is achieved, but then it must be accepted that the fluid throughput does not reach its full potential is. In both cases, this leads to a reduction in the performance of the apparatus or to increased energy consumption by unnecessarily large pressure drops. A device for Lösüngsmittelentfemung (DD-WP 136454), where in a cylindrical fluidized bed apparatus, a distributor plate with concentric rings, which are formed into a spiral, is known. With the help of this device, however, it is not possible to make a change in the height of the solid layer in favor of a better driving force utilization. Another disadvantage is the possible mixing of the solid particles along the path of movement, which leads to different residence times.