DE102013103080A1

DE102013103080A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von feineren Feststoffteilchen aus einem fluidisierten Feststoffgemisch

Info

Publication number: DE102013103080A1
Application number: DE201310103080
Authority: DE
Inventors: Roger Bligh; Michael Ströder; Werner Stockhausen; Bart Hacobian
Original assignee: Outotec Oyj
Current assignee: Outotec Oyj
Priority date: 2013-03-26
Filing date: 2013-03-26
Publication date: 2014-06-12

Abstract

Zum Entfernen von feineren Feststoffteilchen aus einem fluidisierten Gemisch aus gröberen und feineren Feststoffteilchen werden die Feststoffteilchen in einer Wirbelschichtkammer mit Hilfe von Sekundärgas fluidisiert und nach der Behandlung in der Wirbelschicht über eine Austragsleitung abgezogen. Das mit Feststoffteilchen beladene Sekundärgas wird der Wirbelschicht vorgeschalteten Prozessstufen zugeführt. Ein Teilstrom wird aus der Region oberhalb der Wirbelschicht abgezogen und als Seitengasstrom einem Filter zugeführt, in welchem die feineren Feststoffteilchen aus dem Seitengasstrom herausgefiltert werden. Oberhalb der Wirbelschicht wird ein Zusatzgasstrom in die Wirbelschichtkammer eingeleitet und/oder der Seitenstrom indirekt gekühlt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von feineren Feststoffteilchen aus einem fluidisierten Gemisch aus gröberen und feineren Feststoffteilchen, bei dem die Feststoffteilchen in einer Wirbelschichtkammer mit Hilfe von Sekundärgas fluidisiert und nach der Behandlung in der Wirbelschicht über eine Austragsleitung abgezogen werden und bei dem das mit Feststoffteilchen beladenen Sekundärgas der Wirbelschicht vorgeschalteten Prozessstufen zugeführt wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Wirbelschichtverfahren spielen bei der thermischen Behandlung von Feststoffen eine große Rolle, so z. B. bei der Kalzinierung von Aluminiumhydroxid (Al(OH)₃) zur Herstellung von Aluminiumoxid (Al₂O₃). Nach der Kalzinierung im Kalzinierofen wird das heiße Feststoffprodukt in mehreren hintereinandergeschalteten Kühlzyklonen und einem anschließenden Wirbelschichtreaktor gekühlt. Dabei wird die Sekundärgas im Kreuz- bzw. Gegenstrom vorgewärmt, bevor sie dem eigentlichen Kalzinierofen zugeführt wird. Ein derartiges Verfahren ist bspw. in der EP 0 861 208 B1 beschrieben.
Aufgrund der ungenügenden Abtrennung der feineren Partikel (< 45 µm) kommt es im Kühlabschnitt zu sogenannten Staubkreisläufen (dust loops), bei denen Feinpartikel auf Grund ihres geringeren Gewichtes aus der eigentlichen Wirbelschicht in die darüber liegende Beruhigungszone (freeboard) ausgetragen und dann mit der Sekundärgas entgegen der gewünschten Stromrichtung des Feststoffes zurück in den Prozess transportiert werden. Sie werden mit der Sekundärgas und dem Abgas mitgeführt und schließlich in der elektrostatischen Gasreinigung gesammelt. Von dort gelangen sie zurück in den Wirbelschichtkühler, aus welchem sie nur teilweise über den Produktabzug abgeführt werden. Durch die so auftretende Akkumulation von feineren Feststoffteilchen im Prozess steigt der Druckverlust im gesamten Kühlabschnitt, was den Leistungsbedarf der Gebläse erhöht. Außerdem leidet die Effizienz des Wärmetauschs zwischen Sekundärgas und Feststoff, was letztlich den Brennstoffbedarf und den Sauerstoffbedarf erhöht. Zudem kommt es durch Kollisionen zwischen Teilchen oder von Teilchen mit Wänden zu einem weiteren Teilchenzerfall, wodurch ein vergleichsweise hoher Anteil von Stäuben mit Partikeln < 20 μm entsteht. Auf Grund ihrer Lungengängigkeit gelten solche Feinstäube als stark gesundheitsgefährdend.
Zur Verringerung derartiger Staubkreisläufe wird in der WO 2006 106 443 A2 vorgeschlagen, einen Teil des kalzinierten, noch nicht vollständig abgekühlten Aluminuimoxids abzuzweigen und einem separaten Reaktor zuzuführen, in dem es mit Filterstaub gemischt und dann nochmals kalziniert wird. Auch hier ist aber der Produktabzug der einzige Prozessabschnitt, in dem die Feinstäube aus dem Prozess entfernt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein effektiveres Entfernen von Feinteilen aus der Wirbelschicht zu erreichen und damit die Effizienz des Prozesses zu steigern.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 im Wesentlichen dadurch gelöst, dass ein Teilstrom des mit feineren Feststoffteilchen beladenen Sekundärgasstroms und des Zusatzgasstroms aus der Region oberhalb der Wirbelschicht (freeboard) abgezogen und als Seitengasstrom einem Filter zugeführt wird, in welchem die feineren Feststoffteilchen aus dem Seitengasstrom herausgefiltert werden. Hierdurch wird eine zweite Senke zum Abziehen der Feinstpartikel geschaffen. Da diese nur noch in deutlich verringertem Maße in den Prozess zurückgelangen, werden die Druckverluste stark reduziert, die Effizienz des Wärmetauschs zwischen Feststoff und Sekundärgas steigt und damit wird die Wirtschaftlichkeit des Prozesses verbessert. Die in dem Filter herausgefilterten Partikel sind ausreichend kalziniert (reines Aluminiumoxid) und können dem Produkt zugeführt werden, so dass außerdem die Produktausbeute gesteigert wird. Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, dass die Feinstaubbeladung des zur elektrostatischen Gasreinigung geführten Abgasstroms sinkt und damit die Abscheideeffizienz dieser Gasreinigung zunimmt.
Das Abziehen des Seitenstroms kann auf zwei Arten erreicht werden: Es kann oberhalb der Wirbelschicht ein Zusatzgasstrom in die Wirbelschichtkammer eingeleitet werden, wodurch sich auch das Volumen des Sekundärgases vergrößert. Durch das Einbringen dieses Zusatzgasstroms lässt sich auch die Temperatur des abgezogenen Seitenstroms regeln: Wenn die Temperatur größer als der Sollwert ist, wird die Menge der zugegebenen Luft erhöht. Eine zusätzliche Kühlung oder weitere Kontrollventile ist nicht erforderlich.
Gleichzeitig ist es als zweite Alternative auch möglich, den abgezogenen Seitenstrom zu kühlen und so eine entsprechende Senke zu schaffen. Die Kühlung kann direkt oder indirekt erfolgen. Für die direkte Kühlung kann dem Seitenstrom ein kühleres gasförmiges oder ein verdampfendes flüssiges Medium beigemischt werden. Für die indirekte Kühlung kann der Seitenstrom über einen Wärmetauscher geleitet werden, in dem der Seitenstrom einen Teil seiner Wärme an ein kälteres Medium abgibt, das vorzugsweise gasförmig oder flüssig ist und das vorzugsweise im Gegenstrom zum Seitenstrom durch den Wärmetauscher geleitet wird.
Die Erfindung lässt sich besonders vorteilhaft einsetzen, wenn die Feststoffteilchen in der Wirbelschicht gekühlt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Volumen des abgezogenen Seitengasstroms größer als das Volumen des Sekundärgasstroms. Dadurch fließt ein Teil der Zusatzluft, die typischerweise am Ausgang des Wirbelschichtkühlers in die kälteste Förderleitung zugegeben wird, nun nach unten in den Wirbelschichtkühler und zu dem Staubfilter. Dieser Teilstrom, der sich mit dem staubbeladenen Sekundärgas vermischt, kühlt das Sekundärgas ab, so dass keine zusätzliche Kühlung notwendig ist.
Eine effektive Kühlung lässt sich erfindungsgemäß durch mehrere hintereinander vorgesehen Wirbelschichtkammern erreichen, wobei vorzugsweise die feineren Feststoffteilchen aus der Region oberhalb der letzten Wirbelschichtkammer abgezogen werden, weil die Temperatur in dieser Kammer niedriger ist als in jeder anderen Kammer. So haben Teilchen aus den wärmeren vorderen Kammern noch die Gelegenheit, wieder aus dem staubbeladenen Gasstrom oberhalb der Wirbelschicht auszuregnen und einen Teil ihrer Wärme im indirekten Wärmetausch an das Kühlmedium abzugeben.
Die aus Sekundärgas und Seitengas abgefilterten Partikel werden erfindungsgemäß wenigstens teilweise aus dem Prozess ausgeleitet und/oder in diesen zurückgeführt. So kann die Staubansammlung im laufenden Betrieb vermieden werden. Bei einer Rückführung werden die Partikel dem Wertprodukt beigemischt, wodurch sich die Ausbeute steigert.
Wird ein Teil des gefilterten Gasstroms an Positionen mit geringerem Druck wieder in den Prozess eingeleitet, so kann auf ein zusätzliches Gebläse verzichtet werden.
In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens wird die Temperatur des aus dem Prozess abgezogenen Seitenstroms aus Sekundärgas, Zusatzgas und Staubteilchen durch Variation des abgezogenen Gas-Volumenstroms dahingehend geregelt, dass die Temperatur die Regelgröße und der Volumenstrom die Stellgröße ist. Die Funktion dieser Regelung beruht darauf, dass ein mehr oder weniger großer Anteil des kalten Zusatzgasstroms nach unten in den Wirbelschichtkühler gezogen wird. Der Vorteil der Temperaturregelung liegt darin, dass als Filtermedium in dem Seitenstrom auch handelsübliche und damit preisgünstige Filterschläuche eingesetzt werden können, die nur bis zu einer bestimmten Grenztemperatur beständig sind.
Es kann jedes beliebige Gas als Sekundärgas eingesetzt werden, jedoch wird zumeist aus ökonomischen Gründen Luft verwendet. Falls (z. B. im Kalzinierofen) Wärme benötigt wird, die durch in-situ-Verbrennung erzeugt wird, bietet sich ein sauerstoffhaltiges Gas an.
Die Erfindung umfasst auch eine Vorrichtung zur Entfernung von feineren Feststoffteilchen aus einer Wirbelschicht mit den Merkmalen des Anspruchs 8, die zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens geeignet ist. Die Vorrichtung weist einen Wirbelschichtreaktor, insbesondere einen Wirbelschichtkühler, mit einer Feststoffzufuhrleitung, einer Feststoffauslassleitung, einer Sekundärgaszuleitung sowie einem Gasabzug auf, über welchen Sekundärgas einer dem Wirbelschichtreaktor vorgeschalteten Prozessstufe zugeführt wird. Ein Seitengasabzug zweigt von dem Bereich oberhalb der Wirbelschicht ab und führt zu einem Filter.
Erfindungsgemäß mündet eine Zusatzgasleitung in einen Bereich oberhalb der Wirbelschicht und/oder der Seitengasabzug weist eine Kühlvorrichtung auf.
Der Filter kann als Schlauchfilter, Hochtemperatur-Kerzenfilter oder auch als elektrostatischer Abscheider ausgestaltet sein, wobei ein konventioneller Schlauchfilter aus Kostengründen besonders bevorzugt ist.
Eine Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung führt besonders in der Kühleinrichtung von Kalzinieranlagen sowohl zur Steigerung der Energieeffizienz durch die Verringerung von Druckverlusten und des Brennstoffbedarfs als auch zur Qualitätssteigerung des Produkts, da die Staubkreisläufe reduziert und damit weiterer Kornzerfall vermieden wird. Gerade bei Anlagen zur Herstellung von Zement, Zementersatzstoffen und Aluminiumoxid kann somit die Wirtschaftlichkeit gesteigert werden.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Die einzige Figur zeigt schematisch eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Bei der in 1 dargestellten Anlage wird über Leitung 1 heißes Produkt einer hier nicht näher dargestellten Kalzinieranlage, insbesondere Aluminiumoxid, in ein Kühlsystem mit mehreren Kühlzyklonen und einem Wirbelschichtkühler eingebracht. Über Leitung 2 gelangt dieser Strom in den ersten Kühlzyklon 3, dessen heißes Abgas über Leitung 4 abgezogen und in hier nicht dargestellter Weise dem Kalzinierofen zugeführt wird. Diese Führung des Feststoffs geht vom ersten Kühlzyklon 3 über den zweiten Kühlzyklon 8 und den dritten Kühlzyklon 14 in den Wirbelschichtkühler 34 und der Feststoff wird dabei gekühlt; das Sekundärgas wird vom Wirbelschichtkühler 34 im Gegenstrom durch die Kühlzyklone 14, 8 und 3 in den Kalzinierofen geführt und dabei vorgewärmt.
Der Feststoffstrom wird dabei über die Leitungen 5 und 7 in den zweiten Kühlzyklon 8 transportiert, wobei das über Leitung 6 zugeführte Gas den Feststoff an der tiefsten Stelle der Leitung 5 fluidisiert, so dass sich die Funktion einer Gassperre oder eines Siphons ergibt. In analoger Weise wird der körnige Feststoffstrom unten aus dem zweiten Kühlzyklon 8 abgezogen und über Leitungen 11 und 13 einem dritten Kühlzyklon 14 zugeführt, wobei das durch Leitung 12 strömende Gas den Feststoff an der tiefsten Stelle der Leitung 11 fluidisiert. Das Abgas aus dem zweiten Kühlzyklon 8 wird über die Leitungen 9, 10 und 2 in den ersten Kühlzyklon 3 geleitet.
Aus dem dritten Kühlzyklon 14 wird das Abgas über die Leitungen 15 und 7 zu dem zweiten Kühlzyklon 8 geführt. Der Feststoffstrom gelangt über Leitung 16 in einen Wirbelschichtkühler 34, wobei ein über Leitung 17 eingespeistes Gas auch hier zur Fluidisierung des Feststoffs am tiefsten Punkt der Leitung 16 eingesetzt wird, so dass sich eine Gassperre ergibt.
Der Feststoffinhalt des Wirbelschichtkühlers 34 wird anders als die anderen drei Kühlstufen nicht im direkten Wärmetausch mit Luft sondern vorwiegend mit Wasser oder anderen flüssigen oder gasförmigen Medien im indirekten Wärmetausch gekühlt. Dazu sind nebeneinander die Kühlstufen 18, 19, 20 und 21 angeordnet, die mit Kühlwendeln ausgestattet sind. Das Kühlwasser wird beispielsweise im Gleichstrom über Leitung 27 zugeführt und durch Leitung 28 wieder ausgeleitet. Eine höhere thermische Effizienz wird erreicht, wenn der Wärmetausch im Gegenstrom durchgeführt wird, indem das Wasser durch Leitung 28 zugeführt und durch Leitung 27 ausgeleitet wird. Ein zusätzlicher Kühleffekt tritt durch das Eintreten des Sekundärgases und den direkten Wärmetausch mit dem Sekundärgas auf.
Der Feststoff selbst wird in dem Wirbelschichtkühler 34 durch einen Sekundärgasstrom fluidisiert, der durch ein Gebläse oder auch einen Verdichter 22 und Leitung 23 von unten in den Wirbelschichtkühler 34 eingespeist wird. Über Leitung 24 gelangt das abgekühlte Produkt dann in die Auslassleitung 26, wobei hier eine Regelung des Wirbelschichtniveaus im Wirbelschichtkühler 34 erfolgen kann durch die Variation des Volumenstroms des Fördergases, welches mittels Leitung 25 eingespeist wird. Damit kann auch die Höhe der Beruhigungszone (B) im Wirbelschichtkühler eingestellt werden, was sich auf die Staubbeladung des Seitenstroms in den Leitungen 31 und 37 auswirkt. Wird beispielsweise eine hohe Staubbeladung in diesen Leitungen gewünscht, wird der durch Leitung 25 zugeführte Gasstrom reduziert. In der Folge steigt das Niveau der Wirbelschicht im Wirbelschichtkühler 34 an, so dass die Mischung von Sekundärgas und Zusatzluft in der Beruhigungszone eine höhere Geschwindigkeit annimmt und mehr Feststoff transportieren kann.
In den mit der Leitung 13 zum dritten Kühlzyklon 14 verbundenen Auslassbereich 34a des Wirbelschichtkühlers 34 wird mittels eines Gebläses 29 oder dgl. ein Zusatzgasstrom durch Leitung 30 eingespeist. Diese Leitung 30 mündet in einer Region oberhalb der eigentlichen Wirbelschicht WS, die sogenannte Beruhigungszone B. Innerhalb der Kühlstufe 34 werden kleinere Partikel aufgrund ihrer geringeren Masse von dem über Leitung 23 eingespeisten Fluidisierungsgas aus der Wirbelschicht WS in die Beruhigungszone B ausgetragen und mit einem Seitengasstrom über den Auslass 34b und die Leitung 31 abgezogen.
Der mit Feinteilen beladene Seitengasstrom gelangt über den Auslass 34b in die Leitungen 31 und 37 und von dort in den Filter 38, insbesondere einen Schlauchfilter. Dort werden die feinen Feststoffteile, die anderenfalls im Gassystem der Kühlung verblieben wären, herausgefiltert, über die Leitungen 40 und 42 abgezogen und dem Endprodukt beigemischt. Bei den Partikeln handelt es sich um reines Aluminiumoxid. Auch hier hat das über Leitung 41 zugeführte Gas die Funktion, den Feststoff an der tiefsten Stelle der Leitungen 40 und 42 zu fluidisieren, so dass sich eine Gassperre ergibt. Ohne eine solche Gassperre würde nicht nur der Feststoff aus dem Filter 38 ausgeschleust, sondern auch die Mischung aus Sekundär- und Zusatzluft, weil diese typischerweise einen höheren Druck hat als die Umgebung.
Über eine Regeleinrichtung 33 wird die Temperatur des Seitengasstroms in Leitung 31 bestimmt und bei einem für den Filter 38 zu hohen Wert über ein Regelventil 35 der Anteil des über Leitung 30 in das Kühlsystem zurückgeführten Zusatzgases erhöht. Dadurch nimmt der Volumenstrom des den Filter 38 durchströmenden Seitengases zu und somit auch der Anteil des Zusatzgasstromes gegenüber dem staubbeladenen Sekundärgas. Durch das geänderte Mischungsverhältnis verringert sich die Temperatur des Seitengasstroms.
Weiterhin kann in Leitung 31 eine Kühlvorrichtung 50 vorgesehen sein. Darin kann eine indirekte Kühlung des Seitengasstroms, zum Beispiel mit Umgebungsluft oder Kühlwasser in einem geeigneten Wärmetauscher oder eine direkte Kühlung, beispielsweise durch zusätzliche Einspeisung von Umgebungsluft bei entsprechendem Druck oder auch durch Versprühung von Wasser, erfolgen.
Die Erfindung kann gleichermaßen auch so ausgestaltet sein, dass auf die Kühlvorrichtung 50 oder aber die Einbringung eines zusätzlichen Gasstroms über Leitung 30 verzichtet wird.
Beim An- oder Abfahren der Anlage kann der Seitengasstrom abgeschaltet werden, indem das Regelventil 35 ganz geschlossen wird.
Beispiele

In einem Prozess zur Kalzinierung von Aluminiumhydroxid (Al(OH)₃) zu Aluminiumoxid (Al₂O₃) werden zu Abkühlung des Endproduktes mehrere Kühlstufen hintereinandergeschaltet, in denen sich jeweils die folgenden Bedingungen einstellen:

Position im Prozess	Temperatur	Massenstrom (Feststoff)	Norm-Volumenstrom (Gas)
Mischkammer der Kalzinieranlage(nicht dargestellt)	720 °C
am 1. Kühlzyklon 3	580 °C	8100 kg h^–1	130590 Nm³ h^–1
am 2. Kühlzyklon 8	450 °C	8080 kg h^–1	112000 Nm³ h^–1
am 3. Kühlzyklon 14	300 °C	7700 kg h^–1	111510 Nm³ h^–1
Kühleraustritt 24	110 °C

Ausführungsbeispiel 1
Bei einem Produktstrom von 100 t h^–1 und einem Feinstaub-Anteil von 1,5 % ergibt sich für einen weiteren Zerfall von 100 % bezogen auf den ursprünglichen Feinstaub-Anteil bei einer Feststoffbeladung des Gasstroms von 1 kg Nm^–3 ein Feinstaub-Massenstrom von 3 t h^–1. Bei einem Feinstaub-Anteil von 50 % in der Beruhigungszone muss bei gleicher Beladung des Gasstroms der Zusatzgasstrom einen Volumenstrom von 6000 Nm³ h^–1 aufweisen, um den Feinstaub vollständig aus dem Prozess auszutragen.
Ausführungsbeispiel 2
Bei gleichem Produktstrom von 100 t h^–1 und Feinstaub-Anteil von 1,5 % ergibt sich bei einer Feststoffbeladung des Gasstroms von 0,07 kg Nm^–3 hingegen ohne weiteren Zerfall ein Feinstaub-Massenstrom von 1,5 t h^–1. Zur gänzlichen Entfernung dies Feinstaubmassenstroms aus dem Prozess, muss bei gleicher Beladung des Gasstroms und vollständiger Ansammlung des Feinstaubs in der Beruhigungszone (100 %) der Zusatzgasstrom einen Volumenstrom von 21430 Nm³ h^–1 aufweisen.
Bei einer Temperatur dieses Gasstroms von 300 °C als Austrittstemperatur aus dem dritten Kühlzyklon 14 kann eine Kühlung durch Beimischung von Gebläseluft mit einer Temperatur von 70 °C erfolgen. Um die für die Filtration maximal mögliche Temperatur von 220 °C im daraus resultierenden Gesamtgasstrom einzustellen, ist eine Zumischung von 11700 Nm³ h^–1 Zusatzluft notwendig, woraus sich nach der Zumischung ein Gesamtvolumenstrom des Seitenstroms von 33130 m³ h^–1 ergibt.
Ausführungsbeispiel 3
Werden die Feinteile in dem den drei Kühlzyklonen 3, 8, 14 nachgeschalteten Wirbelschichtkühler 34 aus einer von mehreren Kammern 18 bis 21 abgezogen, so liegt der Feinstaub-Anteil in der Beruhigungszone bei nur 10 %. Bei gleichem Produktstrom von 100 t h^–1 und Feinstaub-Anteil von 1,5 % sowie einer Feststoffbeladung des Gasstroms von 1 kg Nm^–3 ergibt sich für einen weiteren Zerfall von 100 % bezogen auf den ursprünglichen Feinstaub-Anteil ein Feinstaub-Massenstrom von 3 t h^–1. Zur Entfernung des Feinteil-Anteils von 10 % in der Beruhigungszone wird ein Volumenstrom des Zusatzgases von 30000 m³ h^–1 benötigt.
Bezugszeichenliste

1, 2: Leitung
3: erster Kühlzyklon
4–7: Leitung
8: zweiter Kühlzyklon
9–13: Leitung
14: dritter Kühlzyklon
15–17: Leitung
18–21: Kühlstufen
22: Gebläse oder Verdichter
23–28: Leitung
29: Gebläse oder Verdichter
30–31: Leitung
33: Mess- und Regeleinrichtung
34: Wirbelschichtkühler
34a: Auslassbereich
34b: Auslass
35: Ventil
36, 37: Leitung
38: Filter
39–42: Leitung
50: Kühlvorrichtung
WS: Wirbelschicht
B: Beruhigungszone

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0861208 B1 [0002]
WO 2006106443 A2 [0004]

Claims

Verfahren zum Entfernen von feineren Feststoffteilchen aus einem fluidisierten Gemisch aus gröberen und feineren Feststoffteilchen, bei dem die Feststoffteilchen in einer Wirbelschichtkammer mit Hilfe von Sekundärgas fluidisiert und nach der Behandlung in der Wirbelschicht über eine Austragsleitung abgezogen werden und bei dem das mit Feststoffteilchen beladene Sekundärgas der Wirbelschicht vorgeschalteten Prozessstufen zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teilstrom aus der Region oberhalb der Wirbelschicht abgezogen und als Seitengasstrom einem Filter zugeführt wird, in welchem die feineren Feststoffteilchen aus dem Seitengasstrom herausgefiltert werden, und dass oberhalb der Wirbelschicht ein Zusatzgasstrom in die Wirbelschichtkammer eingeleitet und/oder der Seitenstrom indirekt gekühlt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststoffteilchen in der Wirbelschicht gekühlt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen des abgezogenen Seitengasstroms das Volumen des Sekundärgasstroms übersteigt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Wirbelschichtkammern hintereinander vorgesehen sind und dass die feineren Feststoffteilchen aus der Region oberhalb der letzten Wirbelschichtkammer abgezogen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des ausgefilterten Feststoffes aus dem Prozess ausgeleitet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des gefilterten Gemisches aus Sekundärgas und Seitengas vorzugsweise an Positionen mit geringerem Druck wieder in den Prozess eingeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Seitengasstroms geregelt wird, indem mehr oder weniger kalte Zusatzluft in die Beruhigungszone des Wirbelschichtkühlers eingebracht wird.
Vorrichtung zur Entfernung von feineren Feststoffteilchen aus einer Wirbelschicht, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Wirbelschichtreaktor (34), insbesondere einem Wirbelschichtkühler, der eine Feststoffzufuhrleitung (16), eine Feststoffauslassleitung (24), eine Sekundärgaszuleitung (23) sowie einen Gasabzug (34a) aufweist, über welchen Sekundärgas einer dem Wirbelschichtreaktor (34) vorgeschalteten Prozessstufe zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Seitengasabzug (31) für das Gemisch aus Sekundärgas und Zusatzgas von dem Bereich (B) oberhalb der Wirbelschicht (WS) abzweigt und zu einem Filter (38) führt sowie dass in einen oberhalb der Wirbelschicht (WS) liegenden Bereich (B) des Wirbelschichtreaktors (34) eine Zusatzgasleitung (30) mündet und/oder im Seitengasabzug (31) eine Kühlvorrichtung (50) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (38) ein Schlauchfilter ist.
Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9 in einer Kalzinieranlage, insbesondere in einer Anlage zur Herstellung von Zement, Zementersatzstoffen oder Aluminiumoxid.