DE1073961B

DE1073961B - Verfahren zum Trocknen brennbarer fester Stoffe

Info

Publication number: DE1073961B
Application number: DENDAT1073961D
Authority: DE
Inventors: W Jukkola Westport Conn Walfred (V St A)
Original assignee: Dorr Oliver Inc
Current assignee: Dorr Oliver Inc
Publication date: 1960-01-21

Description

Verfahren zum Trocknen brennbarer fester Stoffe Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von brennbarem festem Rohstoff, beispielsweise Kohle oder Erz mit brennbaren Bestandteilen, wobei der zu behandelnde Stoff kontinuierlich in einen Behälter aufgegeben wird, durch dessen Siebboden das Trocknungsmittel zur Bildung eines Wirbelbettes eingeführt wird und aus dessen Bodenbereich die Grobteile abgezogen werden, während die Feinteile mit den Abgasen oben abgezogen werden und als Brennstoff in die das Trocknungsmittel erzeugende Feuerung eingeleitet werden.
Es ist bekannt, zur Trocknung von Kohle die Wärmeenergie aus dem Verbrennungsprozeß der Kohlefeinteile zu verwenden, die in einem Zentrifugaltrockner von den Grobteilen getrennt werden. Dabei wird die aus dem Verbrennungsprozeß der Kohlefeinteile stammende Wärmeenergie zur Erhitzung von Frischluft verwendet, welche die Kohlegrobteile trocknet. Dabei erfolgt die Erhitzung der Frischluft durch ein kompliziertes System von Wärmetauschern. Es ist ebenfalls bekannt, Trocknungsprozesse im Wirbelbett durchzuführen.
Dem neuen Verfahren liegt die Aufgabe zugrunde, Stoffe verschiedener Korngröße im Wirbelbett zu trocknen, die Feinteile vom getrockneten Stoff zu trennen, diese im Wirbelbett zu verbrennen und die hierbei erzeugten Feuerungsgase unmittelbar zur Trocknung der Grobteile des Stoffes zu verwenden. Das Verfahren ermöglicht eineTrocknung und Klassierung von brennbarem Stoff verschiedener Korngröße mit besonders guter Wärmeausnutzung.
Nach der Erfindung ist bei dem einleitend angegebenen Verfahren die Feuerung in einem unterhalb des Trockners angeordneten Feuerungsbehälter untergebracht, dessen Feuerraumdecke zugleich Siebboden des Trockners ist und der ebenfalls einen Siebboden aufweist, durch den ein nicht erwärmtes Strömungsmittel mit einem derartigen Druck eingeführt wird, daß im Feuerraum ein aus inerten Grobteilen und dem in einstellbarer Menge kontinuierlich in die Feuerung eingeleiteten Feingut bestehendes Wirbelbett gebildet wird, aus dessen oberem Bereich die Rückstände der verbrannten Feinteile laufend abgezogen werden. Dabei wird das Wirbelbett im Trockner durch die Feuerungsgase, die durch die Feuerraumdecke treten, gebildet.
Im Trockner erfolgt eine Klassierung, wobei die groben Teile im Bett zurückbleiben und getrocknet werden. Die getrockneten feinen Teile werden mit den Abgasen abgeführt und aus diesen in üblicherArt, z. B. durch einen Zyklon, abgeschieden. Die Feinteile aus den Abgasen des Trockners können in zwei Stufen in verschiedene Korngrößen getrennt werden, von denen nur die feineren in die Feuerung geleitet werden. Das Wirbelbett, in welchem die Feinteile aus den Abgasen verbrannt werden, besteht aus festem inertem Stoff, der nicht mit dem Strömungsmittel reagiert, im wesentlichen konstant bleibt und aus groben Teilen besteht, die einerseits nicht durch die Feuerungsgase mitgeführt werden, aber andererseits in wirbelndem Zustande bleiben. Diese Teile sind im allgemeinen größer als die feinen Teilchen des Stoffes, die aus dem Trockner in das Wirbelbett eingeführt werden. Als Strömungsmittel für das Wirbelbett wird Luft oder ein anderes sauerstoffhaltiges Gas benutzt. Der dem Wirbelbett zugespeiste feine Stoff brennt, wenn er mit dein Strömungsmittel in Berührung kommt und dient zu dessen Vorwärmung auf eine hohe Temperatur sowie zur Erhitzung des inerten Stoffes. Die erhitzten inerten Teile dienen als Wärmespeicher, in dem sich ein nahezu vollständiger Wärmetausch vollzieht. Die feinen Teilchen brennen fast augenblicklich beim Eintritt in das Wirbelbett. Der inerte Stoff bewirkt auch, daß die Teilchen für längere Zeit zurückgehalten werden, als dies sonst der Fall sein würde, wenn sie allein in das Strömungsmittel eingespeist werden würden.
Zweckmäßig wird bei der Ausführung des Verbrennungsprozesses gemäß der Erfindung unter einem Gegendruck um 0,'7 kg/cm' oder höher gearbeitet. Die unter Druck gesetzten Feuerungsgase stehen unmittelbar zur Trocknung zur Verfügung.
Die Feuerungsgase werden dann in den -Trockner geführt, wo sie einem dreifachen Zweck dienen, nämlich zur Aufströmung, Trocknung und Klassierung des Stoffes,-der sich im Trockner befindet. Aus dem Trockner wird fertiger trockener Stoff gewonnen.
Die Zeichnung zeigt die zweistufige Anlage zur Durchführung des neuen Verfahrens mit Zubehöreinrichtungen im einzelnen.
Der Trockner 20 mit dem Deckel 25, der Außenschale 34 und der kegelförmigen Bodenplatte 50 wird getragen von Stützgliedern 64. Die Anlage ist unterteilt in den FeuerungsbehälterA und den Trockner B. Der Feuerungsbehälter A ist mit Isolierziegeln 39 und feuerfesten Ziegeln 40 und 41 ausgekleidet. Im unteren Teil des Behälters A befindet sich der Siebboden 52, der das Wirbelbett der im Feuerungsbehälter A zu behandelnden festen Stoffe trägt. Der Siebboden hat Löcher 53 zur Zuleitung des Strömungsmittels in das Wirbelbett 43. Das Strömungsmittel wird durch das Rohr 47 mit dem Ventil 48 und den Windkessel 51 eingeführt. Im Boden des Windkessels 51 ist eine Ausräumöffnung 49 vorgesehen, durch die durch den Siebboden rieselnde Teilchen erforderlichenfalls entfernt werden können. Der Trockner B liegt unmittelbar über dem Feuerungsbehälter A. Das Wirbelbett 36 im Trockner wird durch den Siebboden 71 mit Löchern 70 getragen. Das erhitzte aus dem Feuerungsbehälter A aufsteigende Gas strömt durch den Siebboden in das Wirbelbett 36 des Trockners B, wo es zum Trocknen, Klassieren und Aufströmen der Teilchen dient.
Beim Betrieb dieser Anlage wird der zu trocknende Stoff in den Trichter 21 gebracht, der es einer Förderschnecke 24 zuführt, welche von dem Mantel 23 umschlossen ist und vom Motor 22 angetrieben wird. Der Stoff gelangt etwas über der Wirbelbettoberfläche 72 in den Trockner B. Beim Herabfallen berühren die Teilchen die heißen Feuerungsgase und werden teilweise getrocknet. Die groben Stoffteile bilden das Wirbelbett, das als Wärmespeicher wirkt. Die Geschwindigkeit der ankommenden Feuerungsgase ist so eingestellt, daß die groben Teile im Wirbelbett 36 gehalten werden und die feinen Teile daraus in den Raum 73 mitgerissen werden, von wo sie in das Rohr 26 aufsteigen und in eine Abscheideanlage CD gelangen. Die dort abgetrennten feinen Teilchen sinken durch das Rohr 33 und das Zwischenstück 61 in den Trichter 63. Wenn mehr Feines gesammelt wird als erwünscht ist, kann das Ventil 62 geschlossen werden, so daß diese Teile durch das Rohr 60 mit dem Ventil 59 in den Vorratstrichter 58 gelangen.
Das in dem Trichter 63 gesammelte Feingut wird zur Lieferung der für den Trocknungsvorgang erforderlichen Wärine benutzt. Es gelangt in die Zuführvorrichtung 54, welche durch den Motor 56 angetrieben wird, wird dort einem Gasstrom zugeteilt, der durch die Leitung 81 mit Ventil 80 und das Rohr 55 strömt, und durch diesen in das Wirbelbett 43 in dem FeuerungsbehälterA gebracht. Durch Benutzung dieses Druckluft-Fördersystems ist die Gefahr eines Zurückschlagens ausgeschaltet, da die Geschwindigkeit des Gasstromes in den Einspeisdüsen wesentlich höher als die Flammengeschwindigkeit gehalten wird. Das Wirbelbett 43 besteht hauptsächlich aus groberen Teilchen als das durch die Vorrichtung 54 eingeführte Feingut. Die feinen Teilchen sind in dieses inerte Wirbelbett einige Augenblicke lang eingebettet und werden dann durch das Strömungsmittel aus dem Siebboden 52 verbrannt. Beim Verbrennen heizen sie das Strömungsmittel auf, das dann nach oben in den Trockner B gelangt. Um die Temperatur des aufsteigenden Feuerungsgases zu regeln, ist eine mit Ventil 76 versehene Nebenleitung 75 vorgesehen. Diese kann mit kalten Gasen gespeist werden, die sich mit den in den Trockner B aufsteigenden heißen Gasen vermischen und deren Temperatur regeln. Es ist auch möglich, die Temperatur der Feuerungsgase und die Wirbelbetttemperatur zu steuern, um ein Schmelzen zu verhindern, indem man dem Wirbelbett einen Luftüberschuß zuführt. Asche, die sich etwa in dem FeuerungsbehälterA anhäufen könnte und durch den Gasstrom nicht mitgerissen wird, kann durch ein vom Bereich der Wirbelbettoberfläche 44 ausgehendes Überströmrohr 42 mit Ventil 77 und den Sammeltrichter 45 entfernt werden.
Die groben Teile des Wirbelbettes 36 können durch das Rohr 37 mit Ventil 38 als trockene Erzeugnisse abgezogen und im Vorratstrichter 65 aufgefangen werden.
Zur Verbesserung der Gasverteilung und zur Verbesserung des Wärmetausches kann in das Wirbelbett 36 etwas grobes, inertes Material eingebracht werden.
Die in der Zeichnung dargestellte Abscheideanlage besteht aus zwei Zyklonen 27 und 29, da die feinen Teilchen, die den Trockner mit den Abgasen verlassen, teilweise Größen haben, die als Fertigprodukte verwendbar sind. Diese können im Zyklon 27 abgetrennt und durch die mit Ventil 74 ausgerüstete Leitung 32 in den Vorratstrichter 65 gebracht werden, wo sie mit den groben Teilchen, die vom Boden des Bettes 36 abfließen, vereinigt werden. Der feine Staubteilchen enthaltende Abzug des ersten Zyklons 27 strömt durch die Leitung 28 in den zweiten Zyklon 29, aus welchem die abgeschiedenen Teilchen durch die Leitung 33 abgeführt werden, während den Zyklon 29 ein vollkommen staubfreies Gas durch die mit Ventil 31 ausgerüstete Leitung 30 als Abzug verläßt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Trocknen von brennbarem festem Rohstoff, beispielsweise Kohle oder Erz mit brennbaren Bestandteilen, wobei der zu behandelnde Stoff kontinuierlich in einen Behälter aufgegeben wird, durch dessen Siebboden das Trocknungsmittel zur Bildung eines Wirbelbettes eingeführt wird und aus dessen Bodenbereich die Grobteile abgezogen werden, während die Feinteile mit den Abgasen oben abgezogen werden und als Brennstoff in die das Trocknungsmittel erzeugende Feuerung eingeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuerung in einem unterhalb des Trockners (B) angeordneten Feuerungsbehälter (A) untergebracht ist, daß der Siebboden (71) zugleich Feuerraumdecke ist und daß der Feuerungsbehälter ebenfalls einen Siebboden (53) aufweist, durch den ein nicht erwärmtes Strömungsmittel mit einem derartigen Druck eingeführt wird, daß im Feuerraum ein aus inerten Grobteilen und dem in einstellbarer Menge kontinuierlich in die Feuerung eingeleitetem Feingut bestehendes Wirbelbett (43) gebildet wird, aus dessen oberem Bereich die Rückstände der verbrannten Feinteile laufend abgezogen werden, und daß die durch die Feuerraumdecke tretenden Feuerungsgase das Wirbelbett (36) im Trockner bilden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feinteile aus den Abgasen des Trockners in zwei Stufen in verschiedene Korngrößen getrennt werden, von denen nur der feinere Teil in die Feuerung geleitet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 708 729; deutsche Patentanmeldungen D 268 V/80 c (bekanntgemacht am 1. Februar 1951) und D 125 IVb/12g (bekanntgemacht am 19. Juli 1951) ; britische Patentschrift Nr. 659065; USA.-Patentschriften Nr. 1843 -167, 1984 380, 2586818.