DE102011007066A1

DE102011007066A1 - Membrane dust pump system

Info

Publication number: DE102011007066A1
Application number: DE102011007066A
Authority: DE
Inventors: Frank Hannemann; Thomas Metz; Sebastian Rahm; Günter Tietze
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2011-04-08
Filing date: 2011-04-08
Publication date: 2012-10-11
Also published as: CN103765007A; WO2012136778A2; WO2012136778A3; US20140112802A1

Abstract

Es wird eine Technologie zur Unterdrucksetzung von Stäuben vorgeschlagen. Dabei wird der Staub aus einem unter Umgebungsdruck stehenden Vorratsbunker einer Eintragsvorrichtung zugeführt, in dieser wird der Staub durch das Einleiten von Hochdruckinertgas unter Druck gesetzt und einer Hochdruckeinrichtung zugeführt. Durch eine hydraulisch ausgelenkte Membran in der Eintragsvorrichtung wird das nach der Staubschleusung zu entspannende Restvolumen und der Verbrauch von Inertgas minimiert.A technology for pressurizing dust is proposed. The dust is fed from a storage bunker under ambient pressure to an input device, in which the dust is pressurized by the introduction of high-pressure inert gas and fed to a high-pressure device. A hydraulically deflected membrane in the feed device minimizes the residual volume to be released after the dust lock and the consumption of inert gas.

Description

Die Erfindung betrifft eine Membranpumpe zur pneumatischen Druckförderung von Stauben und ein Verfahren zur Druckförderung von Stäuben in einer Staubeintragvorrichtung.The invention relates to a diaphragm pump for pneumatic pressure conveying of dust and a method for pressure conveying of dusts in a Staubeintragvorrichtung.

Der Anmeldungsgegenstand bezieht sich auf ein Membran-Staubpumpen-System, das in der Lage ist, Stäube aus einem unter Umgebungsdruck betriebenen Behälter in ein unter erhöhtem Betriebsdruck arbeitendes System einzutragen.The subject of the application relates to a membrane dust pump system capable of introducing dusts from an ambient pressure tank into an elevated operating pressure system.

In vielen technischen Prozessen ist es erforderlich, Stäube bei erhohtem Druckniveau pneumatisch zu fördern. Genannt seien beispielsweise die Kohlenstaubvergasung mit pneumatischer Staubzuführung bei Vergasungsdrücken bis 4 MPa (40 bar) und daruber, die pneumatische Brennstaubinjektion in die Windformen von Schachtofen, wie Hochöfen zur Erzeugung von Roheisen, oder auch die pneumatische Förderung von Stäuben über größere Entfernungen, wobei die Fördergefäße auf den für die Überwindung des Forderleitungsdruckverlustes erforderlichen Betriebsdruck bespannt werden müssen.In many technical processes, it is necessary to pneumatically convey dusts at elevated pressure levels. Examples include coal dust gasification with pneumatic dust supply at gasification pressures up to 4 MPa (40 bar) and above, the pneumatic Brennstaubinjektion in the tuyeres of shaft furnace, such as blast furnaces for the production of pig iron, or the pneumatic conveying of dusts over long distances, the delivery vessels must be covered to the required operating pressure to overcome the Forderleitungsdruckverlustes.

Nach dem Stand der Technik benutzt man insbesondere bei der Anwendung höherer Betriebsdrücke, wie sie bei der Kohlenstaubdruckvergasung notwendig sind, ein System von Eintragschleusen, wie es in „NOELL-KONVERSIONSVERFAHREN ZUR VERWERTUNG UND ENTSORGUNG VON ABFALLEN” EF-Verlag für Energie- und Umwelttechnik GmbH, 1996, Seite 34 , beschrieben ist. Dabei wird der Brennstaub aus einem unter Umgebungsdruck stehenden Vorratsbunker Eintragschleusen zugeführt, die im Anschluss durch Zufuhrung eines kondensatfreien Inertgases auf den Betriebsdruck des darunter angeordneten Dosier- oder Fördergefäßes bespannt werden. Bei Staubbedarf im Dosier- oder Fördergefäß wird der nunmehr unter dem erforderlichen Druck befindliche Brennstaub durch Schwerkraftförderung aus den Eintragschleusen in das Dosier- oder Fördergefäß überfuhrt. Im Unterteil des Dosier- oder Fordergefäßes wird durch Zuführung eines ebenfalls inerten Fluidisierungsgases eine partielle Wirbelschicht erzeugt, in die eine oder mehrere Staubförderleitungen eintauchen. Durch Anlegen einer Druckdifferenz zwischen dem Dosiergefäß und dem Empfänger des Brennstaubes, z. B. einem Vergasungsreaktor, fließt der Brennstaub diesem als Staub-Gassuspension mit hoher Feststoffbeladung zu. Diese Förder- und Dosiertechnologie ist durch eine Reihe von Nachteilen gekennzeichnet. Das betrifft zunächst den diskontinuierlichen Betrieb der Eintragschleusen. Die Eintragschleusen werden nach ihrer im drucklosen Zustand erfolgenden Befüllung mit Staub durch Zuführung eines Inertgases auf den erforderlichen Betriebsdruck bespannt, unter diesem Druck in das Dosier- oder Fördergefaß entleert und nach ihrer Entspannung auf Umgebungsdruck erneut mit Staub befüllt. Bei hohen Dosierleistungen sind zur mehr oder weniger kontinuierlichen Versorgung des Dosiergefaßes mit Staub mehrere Eintragschleusen erforderlich. Weitere Nachteile sind der hohe Gasbedarf fur die Bespannung der Eintragschleusen sowie der Aufwand für die Reinigung des Entspannungsgases.According to the state of the art, in particular in the application of higher operating pressures, such as are required in pulverized coal gasification, a system of entry locks is used, as it is known in US Pat "NOELL CONVERSION PROCESS FOR THE RECYCLING AND DISPOSAL OF WASTE" EF-Verlag for Energy and Environmental Technology GmbH, 1996, page 34 , is described. In this case, the fuel dust is supplied from a storage bunker under ambient pressure entry locks, which are then covered by supplying a condensate-free inert gas to the operating pressure of the arranged below dosing or conveying vessel. When dust is required in the dosing or conveying vessel, the fuel dust, which is now under the required pressure, is transferred by gravity feed from the entry sluices into the dosing or conveying vessel. In the lower part of the metering or Fordergefäßes a partial fluidized bed is generated by supplying a likewise inert fluidizing gas, dip into the one or more dust conveyor lines. By applying a pressure difference between the dosing and the receiver of the fuel dust, z. As a gasification reactor, the fuel dust flows to this as a dust gas suspension with high solids loading. This conveying and dosing technology is characterized by a number of disadvantages. This initially concerns the discontinuous operation of the entry locks. The entry locks are covered after their completion in the pressureless state filling with dust by supplying an inert gas to the required operating pressure, emptied under this pressure in the dosing or conveying vessel and filled after their release to ambient pressure again with dust. At high dosing several entry locks are required for more or less continuous supply of the dosing with dust. Other disadvantages are the high gas demand for the covering of the entry locks and the cost of cleaning the flash gas.

Dem Anmeldegegenstand liegt das Problem zu Grunde, ein Staubeintragsystem so zu verbessern, dass die Schleusen sowie die aus der Schleusenentspannung resultierenden Probleme entbehrlich sind und der fur den Staubeintrag in ein Drucksystem erforderliche Bedarf an Inertgas wesentlich reduziert wird.The object of the invention is based on the problem of improving a dust entry system so that the locks and the problems resulting from the lock release can be dispensed with and the demand for inert gas required for the introduction of dust into a printing system is substantially reduced.

Das Problem kann wie in DE 10 2008 009 679 A1 gelost werden. Hierbei kommen Kolben als Verdränger zum Einsatz. Dies hat jedoch den Nachteil, dass bei hohen Differenzdrücken und feinem Staub starker Verschleiß am Kolben sowie an der Kolbendichtung zu erwarten ist. Des Weiteren ist durch die Ruckbespannung des Rohrleitungsabschnittes aus der mit Staub mit gefüllten Hochdruckeinrichtung ein starker Verschleiß an der Absperrarmatur am Eingang der Hochdruckeinrichtung zu erwarten. Außerdem ist zu vermuten, dass durch eine mögliche schlagartige einseitige Bespannung des Staubraumes eine Kompaktierung des Staubes zu möglich ist.The problem can be as in DE 10 2008 009 679 A1 be solved. This piston are used as a displacer. However, this has the disadvantage that at high differential pressures and fine dust heavy wear on the piston and the piston seal is expected. Furthermore, by the jerking of the pipe section from the filled with high-pressure device with high dust wear on the shut-off valve at the entrance of the high-pressure device can be expected. In addition, it is to be assumed that a compaction of the dust is possible by a possible sudden one-sided covering of the dust chamber.

Das Problem wird durch eine Membranpumpe nach Anspruch 1 und ein Verfahren zur Druckförderung von Stäuben in einer Staubeintragvorrichtung Anspruch 17 gelöst.The problem is solved by a diaphragm pump according to claim 1 and a method for pressure-conveying dusts in a Staubeintragvorrichtung claim 17.

Die Erfindung bringt eine erhebliche Reduzierung des Bedarfs an Bespannungsgas mit sich.The invention involves a significant reduction in the need for stringing gas.

Der diskontinuierliche Schleusenprozess entsprechend dem Stand der Technik wird durch ein nahezu kontinuierlich arbeitendes Staubeintragsystem ersetzt.The discontinuous lock process according to the prior art is replaced by a virtually continuous dust entry system.

In weiterer Ausgestaltung des Anmeldungsgegenstandes wird der Staub mittels Schwerkraftforderung in die unterhalb des Vorratsbunkers angeordneten Schleusenbehälter (1) gefordert. Diese Maßnahme bringt eine aufwandarme Möglichkeit zur Befüllung des Schleusenbehälters (1) mit Staub mit sich.In a further embodiment of the subject of the application of the dust by gravity demand in the arranged below the storage bin sluice container ( 1 ) required. This measure brings a low-cost way to fill the lock container ( 1 ) with dust.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemaßen Membranpumpe ist das Filterelement in seiner Form angepasst an das von der Auslenkung der Membran ausgesparte Volumen. Diese Maßnahme bringt ein verkleinertes Minimalvolumen des Staubbereichs mit sich.In a further embodiment of the membrane pump according to the invention, the filter element is adapted in its shape to the recessed by the deflection of the membrane volume. This measure entails a reduced minimum volume of the dust area.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Membranpumpe sind die Filterelemente (5) großflachig ausgefuhrt. Durch das damit einhergehende Einleiten des Bespannungsgases mit niedriger Strömungsgeschwindigkeit wird vermieden, dass der Staub im Schleusenbehälter (1) kompaktiert wird. In a further embodiment of the membrane pump according to the invention, the filter elements ( 5 ) executed großflachig. The concomitant introduction of the stringing gas at a low flow rate avoids the dust in the lock container ( 1 ) is compacted.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Membranpumpe ist die Bespannungsleitung (12) mit der Hochdruckeinrichtung (8) verbunden. Dadurch wird Gasüberschuss in der Hochdruckeinrichtung (8) vermieden.In a further embodiment of the membrane pump according to the invention, the stringing line ( 12 ) with the high-pressure device ( 8th ) connected. This will cause excess gas in the high-pressure device ( 8th ) avoided.

In weiterer Ausgestaltung wird die Druckdifferenz zwischen dem Vorratsbunker und der Hochdruckeinrichtung durch mehrere untereinander angeordnete Eintragvorrichtungen uberwunden. Diese Maßnahme bringt eine Aufteilung der Druckdifferenz zwischen Vorratsbunker und Hochdruckeinrichtung, eine Erhöhung der überwindbaren Druckdifferenz sowie eine Erhöhung der Drucksicherheit mit sich.In a further embodiment, the pressure difference between the storage bunker and the high pressure device is overcome by a plurality of entry devices arranged one below the other. This measure brings a division of the pressure difference between storage hopper and high-pressure device, an increase in the surmountable pressure difference and an increase in pressure safety with it.

In weiterer Ausgestaltung wird der Staub durch mehrere parallel angeordnete Eintragvorrichtungen von dem Vorratsbunker in die Hochdruckeinrichtung gefördert. Durch diese Maßnahme wird eine Erhohung der Staubförderleistung erreicht.In a further embodiment, the dust is conveyed by a plurality of parallel arranged entry devices from the storage bin into the high-pressure device. By this measure, an increase in the dust flow is achieved.

In weiterer Ausgestaltung arbeiten die Eintragsvorrichtungen phasenverschoben. Durch diese Maßnahme wird der Förderprozess vergleichmäßigt.In a further embodiment, the entry devices operate out of phase. By this measure, the conveying process is made uniform.

In weiterer Ausgestaltung arbeiten jeweils zwei Eintragsvorrichtungen im Tandembetrieb so, dass das Bespannen des einen Schleusenbehälters (1) zeitgleich mit der Volumenverdrängung des anderen Schleusenbehälters durch die Membran (2) vorgenommen wird. Durch diese Maßnahme werden die Auswirkungen auf das Druckregime der Hochdruckeinrichtung reduziert.In a further embodiment, two entry devices each operate in tandem operation so that the covering of a lock container ( 1 ) at the same time as the volume displacement of the other lock container through the membrane ( 2 ) is made. This measure reduces the effects on the pressure regime of the high-pressure device.

Durch die Wahl eines geeigneten Größenverhältnisses zwischen dem Schleusenbehälter (1) und der Hochdruckeinrichtung (8) läuft die Volumenverdrängung im Schleusenbehälter ohne wesentliche Beeinflussung des Druckregimes der Hochdruckeinrichtung (8) ab.By choosing a suitable size ratio between the lock container ( 1 ) and the high-pressure device ( 8th ), the volume displacement in the lock container without significantly influencing the pressure regime of the high-pressure device ( 8th ).

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen des Anmeldungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben.Further advantageous developments of the subject of the application are specified in the dependent claims.

Der Anmeldungsgegenstand wird im Folgenden als Ausführungsbeispiel in einem zum Verständnis erforderlichen Umfang anhand von einer Figur näher erläutert. Diese zeigt:The subject of the application is explained in more detail below as an exemplary embodiment in a scope necessary for understanding with reference to a figure. This shows:

1 ein Staubeintragsystem für eine Anlage zur Kohlenstaubförderung in eine Hochdruckeinrichtung Der in eine unter erhöhtem Betriebsdruck arbeitenden Hochdruckeinrichtung (8) einzutragende Staub befindet sich in einem oberhalb des Staubeintragesystems angeordneten Vorratsbunker (14). Durch Schwerkraftförderung wird ein Schleusenbehälter (1) oberhalb der Hochdruckeinrichtung mit Staub gefullt. Die Förderung des Staubs kann dabei durch das Zurückfahren der Membran (2), die aus elastischem Material gefertigt und/oder flexibel sein kann, unterstützt werden. Das hierbei aus dem Schleusenbehälter zu verdrängende Gas wird uber die geöffnete Absperrarmatur (11) in der Entspannungsleitung (10) abgeführt. Im Anschluss daran schließt die Absperrarmatur (7) in der Kohlenstaubzuführungsleitung und die Absperrarmatur (11) in der Entspannungsleitung. Anschließend wird der Schleusenbehälter (1) durch das Einleiten von Hochdruckinertgas über das zu öffnende Absperrventil (13) in der Bespannungsleitung auf den benötigten Druck gebracht. Durch das langsame Einleiten des Bespannungsgases über die großflächig ausgeführten Filterelemente (5) wird vermieden, dass der Staub im Schleusenbehälter (1) kompaktiert wird. Sobald der Druck im Schleusenbehälter (1) den Druck der Hochdruckeinrichtung (8) erreicht, wird die Absperrarmatur (13) in der Bespannungsleitung geschlossen und die Absperrarmatur (9) am Eintritt der Hochdruckeinrichtung geöffnet. Durch Schwerkraftförderung wird der Staub aus dem Schleusenbehälter (1) in die Hochdruckeinrichtung (8) gefördert. Die Förderung kann dabei durch die Verdrängungsbewegung der Membran (2) unterstützt werden. Die Auslenkung der Membran wird über das Einleiten von Hydraulikflüssigkeit uber die Hydraulikleitung (4) bewirkt. Die hydraulische Auslenkung der Membran (2) sorgt dafür, dass diese druckentlastet arbeitet. Sobald der Staub vollständig in die Hochdruckeinrichtung (1) entleert ist, wird das Staubraumvolumen des Schleusenbehalters (1) durch die vollstandige Auslenkung der Membran (2) minimiert. Durch diese Maßnahme wird das nach der Staubforderung im Schleusenbehälter (1) verbleibende und unter hohem Druck vorliegende Inertgas stark minimiert, dadurch wird der Hochdruckinertgasverbrauch des Staubeintragssystems stark reduziert. Anschließend wird die Absperrarmatur (9) am Eintritt der Hochduckeinrichtung geschlossen. Das in dem Schleusenbehälter verbliebene Inertgas wird nun durch das Öffnen der Absperrarmatur (11) in der Entspannungsleitung zum Vorratsbunker (14) hin entspannt. Mit Erreichen des Druckausgleichs zwischen Schleusenbehalter (1) und Vorratsbunker (14) ist ein Arbeitszyklus beendet und der folgende Zyklus kann gestartet werden. Zur Erzielung hoher Eintragsleistungen können mehrere Eintragsvorrichtungen parallel zur Versorgung eines Dosier- oder Fördergefäßes betrieben werden. In der 1 sind beispielsweise zwei derartige Eintragsvorrichtungen dargestellt. 1 a Staubeintragsystem for a plant for pulverized coal in a high-pressure device operating in a working under elevated operating pressure high-pressure device ( 8th ) to be introduced is located in a dust bin above the storage bin ( 14 ). By gravity conveyance a lock container ( 1 ) filled with dust above the high-pressure device. The promotion of the dust can be achieved by the return of the membrane ( 2 ), which can be made of elastic material and / or flexible, can be supported. The gas which is to be displaced from the lock container is passed through the opened shut-off valve ( 11 ) in the expansion line ( 10 ) dissipated. Afterwards, the shut-off valve ( 7 ) in the coal dust feed line and the shut-off valve ( 11 ) in the relaxation line. Subsequently, the lock container ( 1 ) by introducing high-pressure inert gas via the openable shut-off valve ( 13 ) in the string line to the required pressure. Due to the slow introduction of the stringing gas over the large area running filter elements ( 5 ) prevents the dust in the lock container ( 1 ) is compacted. As soon as the pressure in the lock container ( 1 ) the pressure of the high-pressure device ( 8th ), the shut-off valve ( 13 ) in the tension line and the shut-off valve ( 9 ) is opened at the inlet of the high-pressure device. By gravity, the dust from the lock container ( 1 ) into the high-pressure device ( 8th ). The promotion can be achieved by the displacement movement of the membrane ( 2 ) get supported. The deflection of the membrane is via the introduction of hydraulic fluid via the hydraulic line ( 4 ) causes. The hydraulic deflection of the membrane ( 2 ) ensures that this pressure relieved works. Once the dust is completely in the high-pressure device ( 1 ) is emptied, the dust chamber volume of Schleusenbehalters ( 1 ) by the complete deflection of the membrane ( 2 ) minimized. By this measure, the after the dust claim in the lock container ( 1 ) is greatly minimized remaining inert gas under high pressure, thereby the Hochdruckinertgasverbrauch the dust introduction system is greatly reduced. Then the shut-off valve ( 9 ) closed at the entrance of the Hochduckeinrichtung. The inert gas remaining in the lock container is now opened by opening the shut-off valve ( 11 ) in the expansion line to the storage bunker ( 14 ) relaxes. When pressure equalization between lock container ( 1 ) and storage bin ( 14 ) one cycle is completed and the following cycle can be started. To achieve high entry performance several entry devices can be operated in parallel to the supply of a dosing or conveying vessel. In the 1 For example, two such entry devices are shown.

Im Unterteil des Dosier- bzw. Fördergefäßes (1) wird durch Zuführung von Wirbelgas nach dem Stand der Technik eine partielle Wirbelschicht erzeugt, aus welcher eine oder mehrere Förderleitungen gespeist werden. Zur Aufrechterhaltung des erforderlichen Differenzdrucks zum jeweiligen Verbraucher bzw. Empfänger des staubförmigen Fördergutes wird dem Dosier- bzw. Fordergefäß in bekannter Art und Weise Gas zugeführt oder überschüssiges Gas abgefuhrt.In the lower part of the dosing or conveying vessel ( 1 ) is supplied by supplying fluidizing gas after the The prior art generates a partial fluidized bed, from which one or more delivery lines are fed. To maintain the required differential pressure to the respective consumer or receiver of the dust-like material to be conveyed, the dosing or conveying vessel is supplied with gas in a known manner or excess gas is removed.

Die Erfindung wird nachfolgend an zwei Beispielen erläutert. Hierbei wird die 1 zu Grunde gelegt.The invention will be explained below with reference to two examples. Here is the 1 based on.

Beispiel 1:Example 1:

Die Aufgabenstellung soll darin bestehen, einen Hochofen zur Erzeugung von Roheisen über eine Anlage zur Kohlenstaubinjektion mit einer Brennstaubmenge bis zu 8 Mg/h zu versorgen. Hierfür soll ein mit zwei Eintragsvorrichtungen ausgestattetes Dosiergefaß genutzt werden, wie in der 1 dargestellt. Unter Berücksichtigung einer Schüttdichte von ca. 0,6 Mg/m³ ergibt sich ein stündlich einzutragendes Schüttungsvolumen von etwa 13,5 m³. Wird vorausgesetzt, dass jede der beiden Eintragsvorrichtungen je Minute einen Hub ausführt, wird bei einem Durchmesser der Membran (2.1) von 1 m das benötigte Volumen bei einer Hubhöhe (2.2) von 0,28 m erreicht. Der erforderliche Betriebsdruck des Dosiergefaßes liegt bei diesem Beispiel in der Größenordnung von 0,5–0,6 MPa (5–6 bar).The task should be to supply a blast furnace for the production of pig iron via a plant for pulverized coal injection with a fuel dust amount up to 8 mg / h. For this purpose, a dosing equipped with two entry devices should be used, as in the 1 shown. Taking into account a bulk density of about 0.6 Mg / m ³ results in an hourly input bulk volume of about 13.5 m ³ . Assuming that each of the two entry devices performs one stroke per minute, at a diameter of the membrane ( 2.1 ) of 1 m the volume required at a lifting height ( 2.2 ) of 0.28 m. The required operating pressure of the metering is in the example of the order of 0.5-0.6 MPa (5-6 bar).

Beispiel 2:Example 2:

Dieses Beispiel wird anhand der 1 erläutert. Es besteht die Aufgabenstellung, einen Reaktor zur Vergasung von Brennstaub unter einem Betriebsdruck von beispielsweise 4 MPa (40 bar) durch ein pneumatisch arbeitendes Staubeintragsystem mit Vergasungsstaub zu versorgen. Die Reaktorleistung betragt 500 MW. Die dafür einzutragende Kohlenstaubmenge betragt etwa 75 Mg/h. Bei einer Schuttdichte von 0,6 Mg/m³ entspricht das einer Eintragsleistung von 125 m³ Kohlenstaubschüttung je Stunde. Im vorliegenden Beispiel werden jeweils sechs Eintragsvorrichtungen gewählt. Wird vorausgesetzt, dass jede Eintragsvorrichtungen je Minute einen Hub ausführt wird bei einem Durchmesser der Membran (2.1) von 1,5 m das benötigte Volumen bei einer Hubhohe (2.2) von 0,4 m erreicht.This example is based on the 1 explained. It is the task to supply a reactor for the gasification of combustible dust under an operating pressure of, for example, 4 MPa (40 bar) by a pneumatically operated Staubeintragsystem with gasification dust. The reactor power is 500 MW. The amount of coal dust to be charged amounts to about 75 Mg / h. With a bulk density of 0.6 Mg / m ^{3, this} corresponds to an input capacity of 125 m ³ coal bedfill per hour. In the present example, six entry devices each are selected. Assuming that each picking device performs one stroke per minute, at a diameter of the membrane ( 2.1 ) of 1.5 m the volume required at a Hubhohe ( 2.2 ) of 0.4 m.

Unter dem in der Beschreibung verwendeten Begriff Staub ist allgemein Schuttgut zu verstehen, insbesondere Stäube unterschiedlicher Körnungsverteilung aus anorganischen oder organischen Materialien wie Kohlen unterschiedlichen Inkohlungsgrades, Biomassen oder trockenen Rest- und Abfallstoffen, aber auch Kalk und Feinsand.Under the term dust used in the description is generally to be understood as bulk material, in particular dusts of different grain size distribution of inorganic or organic materials such as coal of different Inohlungsgrades, biomass or dry residues and waste, but also lime and fine sand.

Unter dem in der Beschreibung verwendeten Begriff Inertgas ist ein O2-freies Gas, insbesondere Stickstoff, Kohlendioxid, Erdgas aber auch Synthesegas aus einer nachgeschalteten Vergasungsanlage sowie beliebige Mischungen daraus zu verstehen.The term inert gas used in the description refers to an O 2 -free gas, in particular nitrogen, carbon dioxide, natural gas, but also synthesis gas from a downstream gasification plant, as well as any mixtures thereof.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Schleusenbehälter, druckfestes PumpengehäuseLock container, pressure-resistant pump housing
22: Membranmembrane
2.12.1: Durchmesser der MembranDiameter of the membrane
2.22.2: Hubhöhe der MembranLifting height of the membrane
33: Membranstellung bei maximaler VerdrangungMembrane position at maximum displacement
44: Hydraulik Zu- und AbfuhrungsleitungHydraulic supply and discharge line
55: Filterelement fur Be- und EntspannungFilter element for loading and relaxation
66: Staubzuführungsleitung vom VorratsbunkerDust feed line from the storage bunker
77: Absperrarmatur in der StaubzuführungsleitungShut-off valve in the dust supply line
88th: HochdruckeinrichtungHigh-pressure device
99: Absperrarmatur am Eintritt der HochdruckeinrichtungShut-off valve at the inlet of the high-pressure device
1010: Entspannungsleitung zum VorratsbunkerRelaxation line to the storage bunker
1111: Absperrarmatur in der EntspannungsleitungShut-off valve in the expansion line
1212: Bespannungsleitungclothing line
1313: Absperrarmatur in der BespannungsleitungShut-off valve in the clothing line
1414: Vorratsbunkerstorage bunker
1515: Staubbereichdust area
1616: BeaufschlagungsmittelbereichBeaufschlagungsmittelbereich

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102008009679 A1 [0006]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

"NOELL CONVERSION PROCESS FOR THE RECYCLING AND DISPOSAL OF WASTE" EF-Verlag für Energie- und Umwelttechnik GmbH, 1996, page 34 [0004]

Claims

Diaphragm pump for the pneumatic pressure of dusts in the - a lock container ( 1 ), - the volume in the lock container through a membrane ( 2 ) in a dust area ( 15 ) and an area of application ( 16 ) is separated gas- and liquid-tight, - the dust area through a shut-off valve ( 7 ) has lockable access for the dust, - the dust area is blocked by a shut-off valve ( 9 ) has shut-off for the dust, - a stringing line ( 12 ) and a relaxation line ( 10 ) for the supply or discharge of inert gas via a filter element ( 5 ) are arranged in the dust area, - the Beaufschlagungsmittelbereich with a supply and discharge line ( 4 ) is connected to a loading means.

Diaphragm pump according to claim 1, characterized in that the access is oriented upwards.

Diaphragm pump according to one of the preceding claims, characterized in that the outlet is oriented downwards.

Diaphragm pump according to one of the preceding claims, characterized in that the membrane ( 2 ) is given through a pot membrane.

Diaphragm pump according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the membrane ( 2 ) is given through a plate membrane.

Diaphragm pump according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the membrane ( 2 ) is given by a tube membrane.

Diaphragm pump according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the membrane ( 2 ) is given by a piston with rolling diaphragm.

Diaphragm pump according to one of the preceding claims, characterized in that the membrane has a substantially circular shape.

Diaphragm pump according to one of the preceding claims, characterized in that the filter element is adapted in its shape to the recessed by the deflection of the membrane volume.

Diaphragm pump according to one of the preceding claims, characterized in that the filter element is designed over a large area.

Diaphragm pump according to one of the preceding claims, characterized in that the filter element has a substantially annular shape.

Diaphragm pump according to one of the preceding claims, characterized in that the biasing means is given by a hydraulic fluid.

Diaphragm pump according to one of the preceding claims 1 to 12, characterized in that the loading means is given by a gas.

Diaphragm pump according to one of the preceding claims, characterized in that the stringing line ( 12 ) is connected to the Hochdruckinertgasversorgung.

Diaphragm pump according to one of the preceding claims 1 to 13, characterized in that the stringing line ( 12 ) with the high-pressure device ( 8th ) connected is.

Diaphragm pump according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of entry devices for the demand of dust in the high-pressure device ( 8th ) are arranged.

Method for pressure-conveying dusts in a dust-introducing device, in particular for carrying out in a membrane pump according to one of Claims 1 to 15, comprising - a storage bunker ( 14 ), which is exposed to inert gas under ambient pressure, for storing the dust, - a lock container ( 1 ), which has an access in the upper area, a shut-off valve ( 7 ) and a dust supply line ( 6 ) with the dust storage of the storage bunker as well as an outlet in the lower area and a shut-off valve ( 9 ) with a high-pressure device ( 8th ), - one in the lock container ( 1 ) attached membrane ( 2 ), - a relaxation line ( 10 ), one end of which via a filter element ( 5 ) with the lock container ( 1 ), the other end of which is connected to the storage bunker ( 14 ) is connected and into which a shut-off valve ( 11 ), - one via a filter element ( 5 ) and shut-off valve ( 13 ) with the lock container ( 1 ) associated stringing line ( 12 ), consequently - the shut-off valve ( 7 ) in the dust supply line ( 6 ) is opened until the dust chamber of the lock container ( 2 ) is filled with dust, - this from this lock container ( 2 ) to be displaced inert gas via the expansion line ( 10 ) and the opened shut-off valve ( 11 ) is discharged, - after closing the shut-off valve ( 7 ) in the dust supply line ( 6 ) as well as the shut-off valve ( 11 ) in the expansion line ( 10 ) the dust space over the string ( 12 ) and the opened shut-off valve ( 13 ) with high-pressure inert gas to the pressure of the high-pressure device ( 8th ), after reaching the operating pressure of the high-pressure device ( 8th ) the pressurized dust via the opened shut-off valve ( 9 ) at the input of the high pressure device by gravity in the high pressure device ( 8th ).

A method according to claim 17, characterized in that the dust by means of gravity in the below the storage bunker ( 14 ) arranged lock container ( 1 ).

Method according to one of claims 17 to 18, characterized in that the gravity feed of the dust from the storage bin ( 14 ) in the below-arranged lock container ( 1 ) by an opening movement of the membrane ( 2 ) is supported.

Method according to one of the preceding claims 17 to 19, characterized in that the dust by means of gravity demand in the below the lock container ( 1 ) arranged high-pressure device ( 8th ).

Method according to one of the preceding claims 17 to 20, characterized in that the gravity requirement of the dust from the lock container ( 1 ) in the below-arranged high-pressure device ( 8th ) by a displacement movement of the membrane ( 2 ) is supported.

Method according to one of the preceding claims 17 to 21, characterized in that after transfer of the dust from the lock container ( 1 ) into the high-pressure device ( 8th ) the membrane ( 2 ) in the position of maximum displacement ( 3 ) and then the shut-off valve ( 9 ) to the high pressure device ( 8th ) is closed.

Method according to one of the preceding claims 17 to 22, characterized in that the ratio between the displacement space of the membrane ( 2 ) and the dead space in the lock container is selected so that after the jerking movement of the membrane ( 2 ) the remaining amount of gas is present at approximate ambient pressure.

Method according to one of the preceding claims 17 to 23, characterized in that the amount of gas remaining in the lock container via the filter elements ( 5 ) and the opened shut-off valve ( 11 ) in the expansion line ( 10 ) is released to ambient pressure.

Method according to one of the preceding claims 17 to 24, characterized in that the process is continued cyclically.

Method according to one of the preceding claims 17 to 25, characterized in that the membrane ( 2 ) is deflected hydraulically.

Method according to one of the preceding claims 17 to 26, characterized in that the pressurized dust together with the stringing gas into the high pressure device ( 8th ) and then fed to a dust consumer.

Method according to one of the preceding claims 17 to 26, characterized in that the pressurized dust together with the stringing gas into the high pressure device ( 8th ), which is given by an injector, passes and is supplied by blowing in conveying gas to a consumer.

Method according to one of the preceding claims 17 to 28, characterized in that a plurality of entry devices are provided which are based on a common high-pressure device ( 8th ) work out of phase.

Method according to one of the preceding claims 17 to 29, characterized in that each two entry devices operate in tandem operation so that the covering of a lock container ( 1 ) at an entry device at the same time as the displacement movement of the membrane ( 2 ) is made in the other entry device.

Method according to one of the preceding claims 17 to 30, characterized in that the pressure difference between the storage bin ( 14 ) and the high-pressure device ( 8th ) is overcome by a plurality of entry devices arranged one below the other.