DD296213A5 - Verfahren und vorrichtung zum abscheiden von feststoffpartikeln aus wirbelschichtapparaten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und die Vorrichtung zum Abscheiden von Feststoffpartikeln aus dem Abgas von Wirbelschichtapparaten und ihre Rueckfuehrung in die Wirbelschicht. Insbesondere ist diese Erfindung vorgesehen fuer Anlagen zur Wirbelschichtgranuliertrocknung. Erfindungsgemaesz ist ein vorzugsweise konischer Feststoffabscheider in der ebenfalls konischen Beruhigungskammer des Wirbelschichtapparates angeordnet. Eine Rueckfuehrung fuer die abgeschiedenen Feststoffpartikel muendet in der Wirbelkammer. Fig. 1{Wirbelschichtapparat; Wirbelschichtgranuliertrocknung; Anstroemboden; Wirbelkammer; Beruhigungszone; Feststoffabscheider; Innenzyklon; Leitbleche; Rueckfuehrung; Verdraengungskoerper; Injektor}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und die Vorrichtung zum Abscheiden der Feststoffpartikel aus dem Abgas von Wirbelschichtapparaten und der Rückführung in die Wirbelschicht. Insbesondere ist die Erfindung vorgesehen für Anlagen zur Wirbelschichtgranuliertrocknung.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es ist bekannt, daß bei Wirbelschichtprozessen, bei denen ein Schüttgut mittels eines Gasstromes fluidisiert wird, durch den Abtrieb, den Austrag des Feinkorns und mögliche prozeßbedingte Staubzuführungen, immer ein Staubaustrag aus der Schicht erfolgt.

Dieser Austrag führt zu Verlusten an Einsatzstoffen und beeinträchtigt die Umweltbedingungen durch die staubhaltige Abluft. Bei Kreislauffahrweise entstehen erhebliche Erosionsprobleme am Lüfter. Deshalb wurden bisher die Staubausträge aus der Anlage vermieden, indem im Wirbelschichtapparat oberhalb der Schicht eine größere Beruhigungszone angeordnet wurde und diesen Wirbelschichtapparaten Zyklone, Elektrofilter oder Naßabscheider einzeln oder in Kombination nachgeschaltet wurden. Dadurch vergrößerte sich das Anlagenvolumen ganz beträchtlich.

Außerdem wird der abgeschiedene Staub aus Gründen der Materialökonomie wieder in die Schicht zurückgeführt, wozu weitere Einrichtungen u nd ein zusätzlicher Energieaufwand erforderlich sind. Eine homogene Verteilung des rückgeführten Materials in die Wirbelschicht ist dabei kaum möglich.

Es sind auch Lösungen bekannt, bei denen die Staubabscheidung im Wirbelschichtapparat selbst oberhalb der Beruhigungszone in Gewebefiltern verschiedener Bauart erfolgt. Die Nachteile dieser Lösung bestehen ebenfalls in einem größeren Apparatevolumen durch zusätzliche mechanische oder pneumatische Einrichtungen zur Reinigung der Filter, um den Anstieg des Druckverlustes der Filter zu begrenzen und den Staub, allerdings meist diskontinuierlich, in die Schicht zurückzuführen. Weitere bekannte Lösungen sehen die Integration eines platzsparenden elektrischen Abscheidesystems in den Beruhigungsraum des Wirbelschichtapparates vor. Der anfallende Staub soll nach Abscheidung in die Schicht zurückgeführt werden. Die Abscheidung des Staubes an geerdeten Niederschlagselektroden und die anschließende Rückführung des Staubes in die Schicht führen jedoch zu einer Erhöhung der Staubkonzentration über der eigentlichen Wirbelschicht. Dieses Aufschaukeln der Staubkonzentration führt letztlich zu einem wesentlich verschlechterten Abscheideverhalten. Die Agglomeration des Staubes führt außerdem aufgrund der zu starken Abhängigkeit des Prozesses von Stoffeigenschaften nicht zu den gewünschten Abscheideleistungen.

Ziel der Erfindung ist es, die Abscheidung bei Wirbelschichtgranuliertrockners zu verbessern. Insbesondere soll sowohl bei der Abscheidung als auch bei der Rückführung der abgeschiedenen Feststoffpartikel der energetische und apparatetechnische Aufwand verringert werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wirbelschichtgranuliertrockung mit den Vorrichtungen zur Feststoffabscheidung sowie die Materialrückführung entsprechend zu koppeln.

Erfindungsgemäß wird dieses dadurch erreicht, daß ein Wirbelschichtapparat, beispielsweise ein Wirbelechichtgranuliertrockner mit einem Fesistoffabscheider, derart kombiniert ist, daß, die aus der Wirbelzone mildem Gasstrom ausgetragenen Feststoffpartikel über eine Beruhigungszone unmittelbar einer Abscheidung zugeführt werden. Ein konusförmiger Feststoffabscheider mit Leitblechen im oberen Teil ist im Inneren der ebenfalls vorzugsweise konischen Beruhigungskammer angeordnet. Aus dem Feststoffabscheider werden die abgeschiedenen Feststoffpartikel über entsprechende Austragsorgane unmittelbar in die Wirbelschicht zurückgeführt. Die Gase treten über ein Tauchrohr aus dem Feststoffabscheider aus.

Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, daß neben der Verminderung des apparatetechnischen und energetischen Aufwandes auch eine homogene Verteilung der abgeschiedenen Feststoff partikel in der Wirbelschicht erreichbar ist.

Ausführungsbeispief Die Erfindung ist nachstehend in einem Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen

Fig. 1: die schematische Darstellung der Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Einrichtung als Schnitt; Fig. 2: den Schnitt A-A nach Fig. 1; Fig.3: den Schnitt B-B nach Fig. 1.

Über der Wirbelkammer 11 des Wirbelschichtapparates 1 - mit dem Anströmboden 2 und dem Austragsrohr 3 für den klassierenden Austrag-ist eine Beruhigungskammer 4 angeordnet. Die Beruhigungskammer 4 ist vorzugsweise konisch ausgebildet In der Beruhigungskammer 4 ist ein Feststoffabscheider 5 zur Abscheidung des Feststoffes angeordnet. Dieser ist ebenfalls konisch ausgebildet. Der Konuswinkel des Feststoff abscheiders 5 ist, gegenüber der Waagerechten, um 0 bis 15° kleiner als der Konuswinkel der Beruhigungskammer 4. Am oberen Ende des Feststoffabscheiders 5 sind an der äußeren Wandungsseite Leitbleche 6, vorzugsweise mit einem Winkel von £45° zur Tangentialen, angeordnet. Die Leitbleche sind bis unmittelbar an die obere Begrenzung der Beruhigungskammer geführt. Sie erstrecken sich von der inneren Wandungsseite der Beruhigungskammer bis zur äußeren Wandungsseite des Feststoffabscheiders.

Die freie Zylinderfläche zwischen der oberen Kante des Feststoffabscheiders und der oberen Begrenzung der Beruhigungskammer ist 1,5- bis 3mal kleiner als die Ringfläche zwischen der äußeren Wandungsseite des Feststoffabscheiders und der inneren Wandungsseite der Beruhigungskammer an der obersten Stelle.

Ein Tauchrohr 7 ragt in den Feststoffabscheider 5, und zwar in einer Länge von von 20 bis 60% - bezogen auf die Länge des Feststoffabscheiders. Die Querschnittsfläche des Tauchrohres beträgt 5 bis 20% der Querschnittsfläche des Feststoffabscheiders.

Am unteren Ende des Feststoffabscheiders 5 ist ein Austrag (10) angeordnet, der in die Wirbelkammer 11 mündet. Die im Wirbelschichtapparat 1 vom Gasstrom ausgetragenen Feststoffpartikel werden oberhalb der Wirbelschicht einer Beruhigungszone zugeführt. Aus der Beruhigungskammer 4 werden die Feststoffpartikel über einen Kranz von Leitblechen tangential in den konischen Feststoffabscheider 5 geführt. Die abgeschiedenen Partikel werden aus dem Feststoffabscheider nach unten über eine Rückführung 8 und ein Austragsorgan 10, beispielsweise einen axial verstellbaren Verdrängungskörper 9, Injektor oder Ventilator direkt in die Wirbelschicht aufgegeben. Der Injektor kann dazu sowohl als Inneninjektor 12 oder als Außeninjektor 13 angeordnet sein bzw. ein Außeninjektor 13 mit einem Verdrängungskörper 9 kombiniert werden.

Claims (8)

1. Verfahren zum Abscheiden von Feststoff partikel η aus dem Abgas in Wirbelschichtapparaten und die Rückführung in die Wirbelschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Wirbelzone mit dem Gasstrom austretenden Feststoff partikel über eine Beruhigungszone unmittelbar einer Feststoffabscheidung zugeführt werden und die abgeschiedenen Feststoffpartikel unmittelbar in die Wirbelschicht aufgegeben werden.

2. Vorrichtung zum Abscheiden von Feststoffpartikeln aus dem Abgas in Wirbelschichtapparaten und zur Rückführung in die Wirbelschicht, dadurch gekennzeichnet, daß ein konusförmiger Feststoffabscheider (5) in der ebenfalls vorzugsweise konusförmigen Beruhigungskammer (4) des Wirbelschichtapparates (1) angeordnet ist und die Rückführung (8) für die abgeschiedenen Feststoff partikel mit einem Austragsorgan (10) in der Wirbelkammer (11) münden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Austragsorgan (10) aus einem axial verstellbaren Verdrängungskörper (9) und/oder einem Außeninjektor (13) besteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Austragsorgan (10) aus einem Inneninjektor (12) besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Austragsorgan (10) aus einem Ventilator besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitbleche (6), die sich von der inneren Wandungsseite der Beruhigungskammer (4) bis zur äußeren Wandungsseite des Feststoffabscheiders (5) erstrecken, im Winkel von ^45° zur Tangentialen an der äußeren Wandungsseite des Feststoffabscheiders angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tauchrohr (7) derart angeordnet ist, daß es 20 bis 60%, bezogen auf die Länge des Feststoffabscheiders (5), in diesen hineinragt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 2,6 u. 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche des Tauchrohres Vs bis V20 der Querschnittsfläche des Feststoffabscheiders beträgt.