DE102009013220A1

DE102009013220A1 - Modular aufgebaute Granulat-Entstaubungsanlage sowie ein Verfahren zum Entstauben und Reinigen von Granulaten

Info

Publication number: DE102009013220A1
Application number: DE102009013220A
Authority: DE
Inventors: Manfred Butsch
Original assignee: Mbengineering & Co KG GmbH
Current assignee: Mbengineering & Co KG GmbH
Priority date: 2009-03-17
Filing date: 2009-03-17
Publication date: 2010-09-23

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entstauben und Reinigen von Granulaten mittels einer modular aufgebauten Granulat-Entstaubungsanlage, die als Modulkomponenten ein Rohware-Vorratssilo 1, eine Fördereinheit 4, eine Trennkammer 7, einen Gegenstrom-Gasgenerator 13, eine Filtereinheit 19 und ein Produktsilo 15 umfasst. Dabei bildet die Trennkammer 7, die als vertikal angeordnetes, Doppel-T-förmiges Steigrohr 7 ausgebildet ist, das Zentrum der Anlage, um das die übrigen Komponenten angeordnet sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine modular aufgebaute Granulat-Entstaubungsanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Entstauben und Reinigen von Granulaten mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 10.
In der DE 1 905 106 A1 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trennen eines mittels eines Fördergasstromes transportierten Schüttgutes in einen Grob- und einen Feinanteil beschrieben. Dabei wird der Fördergasstrom mittels eines dem Fördergasstrom entgegengerichteten Trenngasstroms umgelenkt und das im Fördergasstrom abgeschiedene Schüttgut wird in einen Grob- und Feinanteil aufgetrennt. Während der Grobanteil durch seine Massenträgheitskraft abgeschieden wird, wird der Feinanteil mit dem sich vereinigenden Fördergas- und Trenngasstrom abgeführt.
In der DE 33 30 733 A1 wird eine Vorrichtung zur Granulatentstaubung beschrieben, die nach dem Prinzip des Gegenstromsichters arbeitet. Dabei wird ein Fördergut tragender, beschleunigter Trägergasstrom durch einen Düsenmund in einen Vorsichter gelenkt, wo die Granulate von ihren Staubanhaftungen befreit werden. Der Trägergasstrom wird mit Hilfe eines Gegenstromes umgelenkt, während die Granulate aufgrund ihrer Massenträgheit abgetrennt werden.
Ein Verfahren zum Abscheiden fadenförmiger Partikel aus einem grobe Partikel enthaltenden, mittels eines Fördergasstroms transportierten Schüttgutstroms und sowie ein entsprechender Schüttgutsichter wird in der DE 198 11 133 C1 beschrieben. Dabei wird der Fördergasstrom mittels eines dem Fördergasstrom entgegengerichteten Trenngasstroms umgelenkt, wobei die feinen und/oder fadenförmigen Partikel von den groben Partikeln separiert und mit dem Trenngasstrom abgeführt werden, während die groben Partikel den Trenngasstrom durchdringen und aufgefangen werden können.
Ein Nachteil der oben beschriebenen Verfahren besteht darin, dass das zu reinigende und von Anhaftungen zu befreiende Granulat oder Schüttgut jeweils mittels eines Gasstroms gefördert wird, was eine genaue Dosierung des Schüttguts oder Granulats für den Trennvorgang und damit die Abtrennung des Staubs bzw. der Verunreinigungen erschwert.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entstaubung von Granulat anzubieten, das die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist. Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der entsprechenden Unteransprüche.
Gelöst wird die Aufgabe ferner durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der entsprechenden Unteransprüche.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine modular aufgebaute Granulat-Entstaubungsanlage mit einem Rohware-Vorratssilo, einer Fördereinheit, einer Trennkammer, einem Gegenstrom-Gasgenerator, einer Filtereinheit und einem Produktsilo. Dabei ist das Rohware-Vorratssilo direkt mit der Fördereinheit ver bunden, während die Fördereinheit, der Gegenstrom-Gasgenerator, die Filtereinheit und das Produktsilo in direkter Wirkverbindung mit der Trennkammer stehen, die das Herzstück der Entstaubungsanlage bildet. Die Trennkammer ist vertikal angeordnet und als Doppel-T-förmiges Steigrohr ausgebildet.
Dieses vertikal angeordnete Steigrohr besitzt in seinem unteren Bereich zwei T-förmige, in unterschiedlicher Höhe angeordnete Eingänge, wobei der untere Eingang als Luft- und Gaszufuhr dient und der darüber liegende Eingang als Rohware-Einlass vorgesehen ist. Gleichzeitig ist unterhalb des Bodens des Steigrohrs ein Produktsilo angeordnet, in dem das gereinigte Produkt aufgefangen wird, während der Kopf des Steigrohrs mit einer Filtereinheit verbunden ist, mit der der Staub aufgefangen wird. Die Filtereinheit dient gleichzeitig der Evakuierung des Systems.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist das Rohware-Vorratssilo mit einer Füllstandüberwachung ausgerüstet, die wiederum mit einem zwischen dem Rohware-Vorratssilo und der Fördereinheit angeordneten Ventil kombiniert ist. Dieses Ventil wird beim Einfüllen des Materials in das Rohware-Vorratssilo geschlossen und erst nachdem die Füllstandüberwachung das Silo als gefüllt registriert hat, wird das Ventil geöffnet und die Fördereinheit in Betrieb gesetzt.
Bevorzugt werden als Fördereinheit Schneckenförderer oder Rüttelförderer eingesetzt, die mit Hilfe eines an der Anlage angeordneten Motors angetrieben werden. Darüber hinaus sind alle Fördereinheiten einsetzbar, die eine definierte Menge Granulat pro Zeiteinheit fördern können.
Zwischen Fördereinheit und Trennkammer ist mindestens eine Ionisationsdüse angeordnet, mit deren Hilfe das Granulat vorbehandelt wird, wobei die elektrostatische Ladung des Granulats eliminiert wird, sodass der anhaftende Staub leichter von der Grobfraktion getrennt werden kann.
Nach dem Passieren der mindestens einen Ionisationsdüse wird das zu reinigende Material in einer definierten Menge der Trennkammer zugeführt. Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht vor allem darin, dass mit der Fördereinheit konstante und definierte Materialmengen pro Zeiteinheit gefördert werden können, wodurch eine optimale Abscheidungsleistung in der Anlage garantiert werden kann.
Die Zufuhr des Granulats in die Trennkammer erfolgt über den oberen T-förmigen Eingang in das vertikal angeordnete Steigrohr, von wo das Material aufgrund seiner Schwerkraft in Richtung des Bodens des Steigrohrs herunterfällt.
Unterhalb des T-förmigen Eingangs für das zu reinigende Material ist ein Gegenstromgasgenerator angeordnet, der über ein Regelventil mit dem unteren T-förmigen Eingang der Trennkammer verbunden ist. Über das Regelventil wird eine variable Luftmenge durch das nach unten fallende Granulat geleitet. Dabei werden Staub oder sonstige anhaftende Verunreinigungen abgetrennt und mit dem Gegengasstrom zum Kopf des Steigrohrs und von dort aus zur Filtereinheit gelenkt, wo der Staub aufgefangen wird. Mit Hilfe des Regelventils am Gegenstrom-Gasgenerator kann die Luftmenge variiert und auf diese Weise die Abscheidungsleistung optimal auf jedes zu trennende Schüttgut eingestellt werden.
Unterhalb des Bodens des Steigrohrs ist ein Produktsilo angeordnet, das mit der Trennkammer über ein Absperrventil verbunden ist. Im Produktsilo ist eine Füllstandsüberwachung vorgesehen, die mit den Sperrventilen kombiniert ist, wobei über den Füllstandssensor bei vollem Produktsilo die Materialzufuhr aus dem Rohware-Silo gestoppt wird.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist im oberen Bereich der Trennkammer ein Sensor zur Regelung des Abscheidungsgrades angeordnet. Dabei kann als Sensor bspw. eine Kamera eingesetzt werden, die so einjustiert ist, dass die verschiedenen Absperr- und Regelventile nachjustiert werden, wenn die Gefahr besteht, dass Granulatmaterial mit dem Gegengasstrom in Richtung Filter ausgetragen wird.
Die Trennkammer kann aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sein, wobei eine vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ein Steigrohr aus Glas vorsieht, sodass der Trennvorgang jederzeit auch optisch überwacht werden kann.
Die modular aufgebaute Granulat-Entstaubungsanlage ist vorzugsweise als geschlossenes evakuierbares System aufgebaut, wobei das Vakuum über die Filtereinheit aufgebaut wird. Mit dem System können sowohl Feinanteile, Fremdstoffe, Flusen oder auch Engelshaar effizient aus dem zu reinigenden Granulatstrom entfernt werden.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zum Entstauben und Reinigen von Granulaten, das insgesamt vier Hauptverfahrensschritte umfasst, wobei zunächst das Granulat aus einem Rohware-Vorratssilo über eine Fördereinheit, wie z. B. einen Schneckenförderer oder einen Rüttelförderer, in eine Trennkammer gefördert wird, die als vertikal angeordnetes, Doppel-T-förmiges Steigrohr ausgebildet ist. Anschließend wird das im Steigrohr herabfallende Granulat mit einem Gasgegenstrom beaufschlagt, durch den anhaftender Staub oder Verunreinigungen vom Granulat abgetrennt werden und mit dem Gasgegenstrom in eine oberhalb des Kopfes des Steigrohrs angeordnete Filtereinheit transportiert wird. Gleichzeitig wird das entstaubte und gereinigte Granulat in einem unterhalb des Bodens des Steigrohrs angeordneten Produktsilo gesammelt.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand einer Zeichnung ausführlich erläutert, wobei die 1 den schematischen Aufbau der modular aufgebauten Granulat-Entstaubungsanlage wiedergibt.
Im Zentrum der 1 ist das Doppel-T-förmige, vertikal angeordnetes Steigrohr 7 zu erkennen, das als Trennkammer 7 dient und um das herum sämtliche anderen Module der Anlage angeordnet sind. Das Steigrohr 7 besitzt in seinem unteren Bereich zwei T-förmige, in unterschiedlicher Höhe angeordnete Eingänge 11, 12, wobei der untere Eingang 12 als Luft- und Gaszufuhr vorgesehen ist, während der darüber liegende Eingang 11 als Rohware-Einlass dient. Die Rohware, bzw. das ungereinigte Granulat, wird in einem Rohware-Vorratssilo 1 vorgelegt, das mit einer Füllstandüberwachung 2 ausgerüstet ist, die in Kombination mit einem zwischen Rohware-Vorratssilo 1 und Fördereinheit 4 angeordneten Ventil 3 die Materialzufuhr zur Fördereinheit 4 regelt. Die Fördereinheit 4 kann als Schneckenförderer, Rüttelförderer oder sonstiger Förderer ausgeführt sein, der dafür geeignet ist, eine definierte Materialmenge pro Zeiteinheit zu transportieren. Angetrieben wird die Fördereinheit 4 durch einen passenden Motor 5.
Mit Hilfe der Fördereinheit 4 wird das zu reinigende Material zur Trennkammer 7 transportiert, wobei das Material vor dem Eintritt in die Trennkammer 7 mindestens eine Ionisationsdüse 6 passiert, mit deren Hilfe das zu reinigende Material vorbehandelt, d. h. elektrostatisch entladen, wird. Nach dem Passieren der Ionisationsdüse 6 tritt das Material über den oberen T-förmigen Eingang 11 mit einer definierten Menge in die Trennkammer 7 ein und fällt in Richtung Boden 9 des Steigrohrs 7. Dabei passiert das zu reinigende Granulat den mit Hilfe des Gegenstrom-Gasgenerators 13 erzeugten Luftstrom, der über den zweiten unteren T-förmigen Eingang 12 in das Steigrohr 7 eintritt und mit Hilfe des Regelventils 14 für jedes zu trennende Schüttgut optimal eingestellt werden kann.
Unterhalb des Bodens 9 des Steigrohrs 7 ist das Produktsilo 15 angeordnet, das über ein Sperrventil 16 mit dem Steigrohr 7 verbunden ist. Ebenso wie das Rohware-Vorratssilo 1 besitzt auch das Produktsilo 15 eine Füllstandüberwachung 17, mit deren Hilfe die Materialzufuhr geregelt wird. So wird über die Füllstandanzeige 17 im Produktsilo 15 auch die Materialzufuhr zur Fördereinheit 4 geregelt, sodass bei Erreichen eines bestimmten Füllstandes die Materialzufuhr aus dem Rohware-Vorratssilo 1 zur Fördereinheit 4 über das Regelventil 3 gestoppt werden kann.
Während das zu reinigende Granulat aufgrund seiner Masse den Gasgegenstrom passiert, werden die Staubanteile mit dem Gasgegenstrom in Richtung Kopf 10 des Steigrohrs 7 transportiert und gelangen von dort in den Filter 19, wo sie abgeschieden werden. Um den Abscheidungsgrad zu kontrollieren, ist im oberen Bereich des Steigrohrs 7 ein Sensor 8 angeordnet, der bspw. als Kamera ausgeführt sein kann, mit deren Hilfe der Gasstrom überwacht wird. Um den gesamten Vorgang noch transpa renter zu gestalten, ist in einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung die Trennkammer 7 als Steigrohr 7 aus Glas vorgesehen, sodass der Reinigungsprozess jederzeit auch optisch kontrolliert werden kann.
Ein besonderer Vorteil der vorliegenden Anlage besteht auch darin, dass keine zusätzlichen Einbauten, wie z. B. Prall- oder Leitbleche, erforderlich sind, um eine Trennung der Grob- und Feinfraktion zu bewirken. Damit ist die Anlage wenig verschleißanfällig und kann, da sie zusätzlich modular aufgebaut ist, schnell und einfach gereinigt werden.

1: Rohware-Vorratssilo
2: Füllstandüberwachung
3: Absperrventil
4: Fördereinheit
5: Motor
6: Ionisationsdüse
7: Steigrohr (Trennkammer)
8: Sensor
9: Steigrohrboden
10: Steigrohrkopf
11: T-förmiger Eingang (Rohware-Einlass)
12: T-förmiger Eingang (Luftzufuhr)
13: Gegenstrom-Gasgenerator
14: Regelventil
15: Produktsilo
16: Absperrventil
17: Füllstandüberwachung
18: Produktaustrag
19: Filter- und Verdichtereinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 1905106 A1 [0002]
- DE 3330733 A1 [0003]
- DE 19811133 C1 [0004]

Claims

Modular aufgebaute Granulat-Entstaubungsanlage mit – einem Rohware-Vorratssilo (1), – einer Fördereinheit (4), – einer Trennkammer (7), – einem Gegenstrom-Gasgenerator (13), – einer Filtereinheit (19) und – einem Produktsilo (15), wobei das Rohwarevorratssilo (1) mit der Fördereinheit (4) in Wirkverbindung steht und die Fördereinheit (4) sowie der Gegenstrom-Gasgenerator (13), die Filtereinheit (19) und das Produktsilo (15) in Wirkverbindung mit der Trennkammer (7) stehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkammer (7) als vertikal angeordnetes, Doppel-T-förmiges Steigrohr (7) ausgebildet ist.
Entstaubungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – das vertikal angeordnete Steigrohr (7) in seinem unteren Bereich zwei T-förmige, in unterschiedlicher Höhe angeordnete Eingänge (11, 12) aufweist, wobei ein unterer Eingang (12) als Luft- oder Gaszufuhr und ein darüber liegender Eingang (11) als Rohware-Einlass vorgesehen sind, – unterhalb eines Bodens (9) des Steigrohrs (7) das Produktsilo (15) angeordnet ist und – ein Kopf (10) des Steigrohrs (7) mit der Filtereinheit (19) verbunden ist.
Entstaubungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohware-Vorratssilo (1) eine Füllstandüberwachung (2) aufweist, die mit einem zwischen Rohware-Vorratssilo (1) und Fördereinheit (4) angeordnetem Ventil (3) kombiniert ist.
Entstaubungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinheit (4) ein Schneckenförderer oder ein Rüttelförderer ist.
Entstaubungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Fördereinheit (4) und Trennkammer (7) mindestens eine Ionisationsdüse (6) angeordnet ist.
Entstaubungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstrom-Gasgenerator (13) über ein Regelventil (14) mit dem unteren T-förmigen Eingang (12) der Trennkammer (7) verbunden ist.
Entstaubungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Produktsilo (15) über ein Absperrventil (16), das mit einer Füllstandüberwachung (17) kombiniert ist, mit der Trennkammer (7) verbunden ist.
Entstaubungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im oberen Bereich der Trennkammer (7) ein Sensor (8) zur Regelung des Abscheidungsgrades angeordnet ist.
Entstaubungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkammer (7) ein Steigrohr (7) aus Glas ist.
Verfahren zum Entstauben und Reinigen von Granulaten mit den Verfahrensschritten a) Förderung des Granulats aus einem Rohware-Vorratssilo (1) über eine Fördereinheit (4), wie z. B. einen Schneckenförderer oder einen Rüttelförderer, in eine Trennkammer (7), die als vertikal angeordnetes Doppel-T-förmiges Steigrohr (7) ausgebildet ist, b) Beaufschlagen des im Steigrohr (7) herabfallenden Granulats mit einem Gasgegenstrom, c) Auffangen des durch den Gasgegenstrom abgetrennten Staubes oder der abgetrennten Verunreinigungen in einer oberhalb eines Kopfes (10) des Steigrohrs (7) angeordneten Filtereinheit (19) und d) Sammeln des entstaubten und gereinigten Granulates in einem unterhalb eines Bodens (9) des Steigrohrs (7) angeordneten Produktsilo (15).
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialzufuhr über ein zwischen Rohware-Vorratssilo (1) und Fördereinheit (4) angeordnetes Ventil (3) in Kombination mit einer im Rohwaresilo (1) angeordneten Füllstandüberwachung (2) geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Granulat mit Hilfe mindestens einer zwischen Fördereinheit (4) und Trennkammer (7) angeordneten Ionisationsdüse (6) vorbehandelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft- oder Gaszufuhr über ein zwischen Gegenstrom-Gasgenerator (13) und Trennkammer (7) angeordnetes Regelventil (14) geregelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialaustrag über ein zwischen Produktsilo (15) und Trennkammer (7) angeordnetes Sperrventil (16) in Kombination mit einer im Produktsilo (15) angeordneten Füllstandüberwachung (17) geregelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Abscheidungsgrad über einen im oberen Bereich der Trennkammer (7) angeordneten Sensor (8) geregelt wird.