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Verfahren zum Entstauben von heißen Gasen und Trockner zur Durchführung
des Verfahrens Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Entstauben von heißen,
staubhaltigen Gasen unter Verwendung eines Naßentstaubers mit Wasserzuführung, eines
dem Naßentstauber vorgeschalteten Trockenentstaubers und eines Trockners, in dem
durch direkten Wärmeaustausch zwischen heißem Gas und in dem Naßentstauber anfallendem,
dem Trockner zugeführten Schlamm das Gas gekühlt und der Schlamm getrocknet werden.
Bei einem bekannten Verfahren dieser Art (deutsche Patentschrift 850592) ist der
Strom des Gases zwischen dem Trockenentstauber und dem Naßentstaub er derart verzweigt,
daß ein Teil des Gases durch einen Wärmeaustauscher und das restliche Gas durch
einen ebenfalls dem Wärmeaustausch dienenden Trockner für aus dem Naßentstauber
stammenden Schlamm geleitet wird. Abgesehen von der infolge der Verzweigung nur
geringen Leistungsfähigkeit des Trockners für anfallenden Schlamm besteht ein wesentlicher
Nachteil des bekannten Verfahrens darin, daß in dem Trockner durch das strömende
Gas mitgerissene getrocknete Bestandteile des Schlammes unmittelbar dem Naßentstauber
zugeleitet werden, der infolgedessen zur Vermeidung von Überlastungen sehr leistungsfähig
ausgebildet sein muß. Nachdem bei dem bekannten Verfahren Gas zunächst den Trockenentstauber,
dann den Trockner und schließlich den Naßentstauber durchströmt, wird die entstaubende
Wirkung des Trockners durch Anlagerung von Staub an dem trocknenden Schlamm nur
schlecht ausgenutzt, weil das Gas nach vorherigem Durchströmen des Trockenentstaubers
im wesentlichen feinen Staub enthält, der sich für eine Anlagerung an dem Schlamm
weniger eignet, und außerdem eine Belastung des Naßentstaubers mit grobem, aus dem
trocknenden Schlamm mitgerissenem Staub ermöglicht, was wegen der Unwirtschaftlichkeit
der Abscheidung groben Staubes in einem Naßentstauber nicht zu empfehlen ist.
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Die Erfindung bezweckt, die Nachteile des bekannten Verfahrens durch
eine zweckmäßigere Führung des Gases zu vermeiden und insbesondere die verwendeten
Vorrichtungen so einzusetzen, daß sie mit bestmöglicher Wirksamkeit arbeiten. Bei
einem Verfahren der eingangs genannten Art besteht die Erfindung darin, daß der
dem Trockenentstauber vorgeschaltete Trockner mit dem gesamten Rohgas eaufschlagt
wird. Hierdurch ergibt sich der Voreil, daß durch Ausnutzung der gesamten fühlbaren
Wärme des heißen Gases in dem Trockner der geamte anfallende Schlamm auch bei einem
großen enteil feinen Staubes in dem Rohgas,der erst in dem
Naßentstauber abgeschieden
werden kann, getrocknet wird, so daß auch unter ungünstigen Bedingungen nur trockener
Staub bei dem Verfahren anfällt.
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Zur weiteren Steigerung der Leistungsfähigkeit des Verfahrens nach
der Erfindung kann der beim Naßentstauben gebildete Schlamm in einen Absetzbehälter
eingeleitet werden, aus welchem ein stark verdickter Schlamm dem Trockner und ein
dünner Schlamm, gegebenenfalls unter Zugabe von Frischwasser, dem Naßentstauber
zugeleitet werden. Auf diese Weise gelingt es, noch größere Mengen an feinem Staub
aus dem Rohgas, die in dem Naßentstauber abgeschieden werden, ohne Anfall eines
restlichen Schlammes zu ausschließlich trocknem Staub zu verarbeiten, so daß keine
Schlammaufbereitung erforderlich wird. Die Vorteile der Naßentstaubung einerseits
und der Trockenentstaubung andererseits sind damit optimal für die verschiedensten
vorkommenden Zusammensetzungen des in dem Rohgas enthaltenen Staubes kombiniert.
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Ein zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung geeigneter
Trockner, der aus einem Gehäuse mit Zu- und Abläufen für das Gas und den Schlamm
besteht, kann einfach derart ausgebildet sein, daß an der Decke des Gehäuses Düsen
für das Versprühen des Schlamms vorgesehen sind. Der Schlamm trocknet dabei während
des Niedersinkens durch das Gehäuse.
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Ein besonders leistungsfähiger Trockner zur Durchführung des Verfahrens
nach der Erfindung, der ebenfalls aus einem Gehäuse mit Zu- und Abläufen für das
Gas und den Schlamm besteht, kann derart ausgebildet sein, daß in dem Gehäuse mehrere
Teller mit Öffnungen in der Mitte übereinander auf einer um 5 bis 100 gegen die
Senkrechte geneigten drehbaren Welle angeordnet sind, daß das Schlammzuführungsrohr
in den obersten Teller mündet, daß jedem Teller eine vorzugsweise periodisch
betätigbare
Kratzvorrichtung zugeordnet ist und daß die Gasleitungen zur Welle eine nahezu vertikale
Richtung einnehmen. Dabei ist die Zuleitung für das Gas zweckmäßigerweise so angeordnet,
daß das einströmende Gas zunächst auf die tiefer gelegenen, mit Schlamm gefüllten
Bereiche der Teller trifft.
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In der Zeichnung sind ein Beispiel eines Stammbaumes des Verfahrens
nach der Erfindung und ein Ausführungsbeispiel eines Trockners zur Ausübung dieses
Verfahrens dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch den Trockner,
F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, F i g. 3 den Stammbaum des
Verfahrens.
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Wie aus dem Stammbaum gemäß F i g. 3 ersichtlich, strömt das heiße,
staubhaltige Rohgas zunächst in den Trockner T, in dem insbesondere sehr grober
Staub zurückgehalten wird. Aus dem Trockner T strömt das Gas weiter in den Trockenentstauber
7, z. B. ein Zyklon oder ein Multizyklon, in dem der grobe Staub abgeschieden wird.
Dann strömt das Gas aus dem Trockenentstauber 7 weiter in den NaßentstauberN, in
dem noch der feine Staub abgeschieden wird. Aus dem Naßentstauber N tritt Reingas
aus. Als TrockenentstauberZ und NaßentstauberN kommen Geräte an sich bekannter Bauart
in Betracht.
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Aus dem NaßentstauberN wird der dort gebildete Schlamm dem Absetzbehälter
22 zugeführt, aus dem stark verdickter Schlamm abgezogen und durch eine Pumpe P
2 dem Trockner T zugeführt wird. Dort wird der Schlamm durch die Einwirkung des
heißen Rohgases getrocknet, wobei sich der in dem Schlamm enthaltene feine Staub
zusammenballt und zum größten Teil unmittelbar aus dem Trockner T abgezogen wird.
Soweit das aus dem Trockner T in den Trokkenentstauber Z strömende Gas durch Trocknung
des Schlammes entstandenen Staub mitreißt, handelt es sich wegen der beim Trocknen
auftretenden Zusammenballung zumeist um groben Staub, der in dem TrockenentstauberZ
gut abgeschieden und zusammen mit dem aus dem Rohgas abgeschiedenen groben Staub
abgezogen werden kann.
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Aus dem Absetzbehälter 22 wird als Überlauf ein dünner Schlamm einem
Behälter 21 zugeleitet, aus dem er mittels der Pumpe Pl zur Wasserzuführung des
Naßentstaubers N gefördert wird. Bei zu hoher Feststoffkonzentration des aus dem
Absetzbehälter 22 überlaufenden dünnen Schlammes wird diesem entweder in dem Behälter
21 oder unmittelbar vor der Wasserzuführung des Naßentstaubers N Frischwasser zugesetzt.
Ebenso muß durch Zugabe von Frischwasser der bei dem Kreislauf des Schlammes im
Rahmen des Verfahrens auftretende Verlust an Wasser ausgeglichen werden. Dieser
Verlust ist jedoch im allgemeinen gering.
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An Stelle des Absetzbehälters 22 kann auch ein bekanntes Hydrozyklon
vorgesehen sein. Außerdem kann dem Absetzbehälter22 erforderlichenfalls ein Hydrozyklon
und/oder ein Tuchfilter nachgeschaltet sein. Das Verfahren nach der Erfindung läßt
sich insbesondere dann mit Vorteil anwenden, wenn das Rohgas heiß und/oder die für
die Naßentstaubung benötigte Wassermenge sehr gering ist.
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Bei relativ niedrigen Temperaturen des Rohgases, z. B. 400 C, läßt
sich das Verfahren nach der Erfindung besonders günstig unter Verwendung eines Entstaubers
mit schnell rotierender befeuchteter Bürste
als NaßentstauberN durchführen. Die dabei
benötigte Menge an Wasser ist so gering, daß das im Trockner T verdampfende Wasser
die relative Feuchtigkeit nur geringfügig erhöht, so daß in dem nachgeschalteten
Trockenentstauber 7 keine Unterschreitung des Taupunktes zu erwarten ist.
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Der in den F i g. 1 und 2 dargestellte Trockner weist ein Gehäusel
auf, in dem eine durch erzen Motor 2 drehbare Welle 3 mit Tellern 4 angeordnet ist.
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Die Welle 3 ist um etwa 60 gegen die Senkrechte geneigt. Die mit Streben
5 an der Welle 3 befestigten Teller 4 sind in der Mitte mit Öffnungen versehen.
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An der Welle 3 sind ferner Ablaufbleche 6 befestigt.
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Jedem der Teller 4 ist eine periodisch betätigbare Kratzvorrichtung
zugeordnet, die ein Kratzblech 7 und einen dieses tragenden Arm 8 aufweist. Jeder
Arm 8 ist in einer an der Welle 9 befestigten Hülse 10 in einem bestimmten Winkelbereich
drehbar. Die periodische Betätigung wird durch einen an der Welle 9 angebrachten
Arm 11 und durch Zapfen 12 in der mit der Welle 3 verbundenen Scheibel3 bewirkt.
Der Zapfen 12 nimmt dabei den vorderen, verbreiterten Teil des Armesll mit und gibt
ihn nach einer gewissen Zeit wieder frei. Durch die Feder 14 wird die Kratzvorrichtung
dann wieder in die Ausgangsstellung zurückgeführt. Während einer Umdrehung der Welle
3 wird die Kratzvorrichtung viermal betätigt.
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Ein Rohres, das oberhalb des obersten Tellers 4 mündet, dient als
Zuleitung für den Schlamm. Infolge der geneigten Anordnung füllen sich nur die tiefer
liegenden Bereiche der Teller 4 mit Schlamm.
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Der Schlamm gelangt von dem obersten Teller 4 durch die Öffnung in
der Mitte desselben und über die Ablaulbleche 6 auch auf die übrigen Teller 4.
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An dem Gehäusel sind seitlich gegenüberliegend Anschlußflanschel6,
17 vorgesehen, an die Rohrleitungen 18, 19 angeschlossen sind, die als Zu- und Ablauf
für das Gas dienen. Wie durch die eingezeichneten Pfeile angedeutet, strömt das
mit Staub beladene Rohgas von links nach rechts durch das Gehäuse 1. Bei dieser
Strömungsrichtung trifft das Gas zunächst auf die tiefer gelegenen, jeweils mit
Schlamm gefüllten Bereiche der Teller 4 und bewirkt hierdurch eine Trocknung des
Schlammes.
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Durch die Drehung der Welle 3 mit den Tellern 4 während des Betriebes
gelangt der zu einer festen Masse abtrocknende Schlamm in den von den Kratzvorrichtungen
überstrichenen Bereich der Teller 4, wird dabei von diesen als Staub abgekratzt
und fällt dann durch das Gehäuse 1 nach unten, wo der trokne Staub durch die Öffnung
20 abgezogen werden kann.
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Der Trockner darf selbstverständlich nur mit soviel Schlamm durch
das Rohr 15 beaufschlagt werden, daß sich die Teller 4 höchstens in dem in Fig.
1 dargestellten Umfang mit Schlamm füllen.
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Ein Abfließen nicht getrockneten Schlammes durch die Öffnung20 muß
vermieden werden. Auch die Drehzahl der Welle 3 mit den Tellern 4 muß so abgestimmt
sein, daß praktisch nur trockner Staub durch die Kratzvorrichtungen von den Tellern
4 ab gekratzt wird.