DE1519963C3 - Vorrichtung zum Abscheiden von Festkörperteilchen - Google Patents

Description

Die [Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abscheiden von Festkörperteilchen aus einem gasförmigen Medium, in der das Medium durch eine für das Medium durchlässige, die Festkörperteilchen aber t,o festhaltende körnige oder stückige Trennschicht geleitet wird und in der ein Organ vorgesehen ist, das in der Trennschicht unterhalb von deren Oberfläche bewegbar ist.

Bei einer früher vorgeschlagenen Vorrichtung dieser Art ist das genannte Organ ein in einer Horizontalebene bewegbarer Glattstreicher, dessen Unlerkante in oder unter Soll-Höhe der Trennschicht verläuft.

Bei dieser Vorrichtung wird die Trennschicht durch Spülluft gereinigt, die in Form eines Wirbels auf die Unterseite der Trennschicht trifft und die Trennschicht von unten nach oben durchströmt. Die Spülluft macht die Oberfläche der Trennschicht beim Durchströmen uneben. Der Glattstreicher ebnet die Trennschicht wieder ein, fährt aber auch zugleich durch die Trennschicht hindurch und bewirkt eine Umschichtung der Trennschicht. An den Körnern oder Stücken der Trennschicht haftende Festkörperteilchen, also in der Regel Staub, werden dadurch von den Körnern oder Stücken der Trennschicht gelöst und von der durchströmenden Spülluft mitgerissen. Diese Vorrichtung hai noch folgende Nachteile:

1. Das Spülluflvolumen zur Abreinigung einer Trennschicht ist. wenn die Trennschicht aus Quarzkies besteht und eine 1 lohe von etwa 10 cm hat, etwa dreimal so groß als das Volumen des von Festkörperteilchen zu befreienden gasförmigen Mediums, mit dem man die Trennschicht belasten kann. Man benötigt also für den Dauerbetrieb stets mindestens vier gleichartige Vorrichtungen obengenannter Art.

2. Bei tier Aufwirbelung und gleichzeitigen Bewegung der Körner oder Stücke der Trennschicht durch den Glatlsireicher wird während der Arbeilsperiodc in der Trennschicht abgeschiedener Fcinsiauh wieder weitgehend als Feinstaub freigemacht. Der l'eiustaub bleib! also nicht so agglomeriert wie er sich an den Körnern oder Stücken festgesetzt hai. I is fällt daher nur eine ungenügende Menge des von den Körnern oder Stücken gelösten Slaubes nach unten aus ik-i- Trennschicht heraus in den unterhalb der Trennschicht vorgesehenen Staubsammelratmi. Iiin großer Teil des Slaubes wird mit der Spüllull abgeführt. Die so mit Staub belastete Spülluft wird nun aber in einer folgenden Vorrichtung obengenannter Art von Staub befreit und so fort, lis entsteht so ein dauernder Kreislauf von Staub, der de:; Ciesamtwirkungsgrad einer aus mehreren Vorrichtungen bestehenden Anlage sehr belastet. Insbesondere erhöht sich der Widerstand, den die Anlage dem von Festkörperteilchen zu befreienden gasförmigen Medium entgegengesetzt, da ja ständig neue Festkörperteilchen aus dem gasförmigen Medium in die Anlage gelangen.

Um diesen Mangel zu beseitigen, weist das Organ, als Rührer ausgebildet, einen Träger auf, von dem eine Vielzahl von sich zwischen die Festkörperteilchen in der Trennschicht erstreckenden Ansätzen ausgeht. Die Ansätze sind vorzugsweise nach Art von I larketizinken oder Art von Pflugscharen ausgebildet.

Ein erfindungsgemäß ausgebildeter Rührer wirbelt die körnige oder stückige Trennschicht auf, bewegt sie, schichtet sie um und glättet sie wieder. Es reicht aus, so viel Spülgas zu verwenden, daß die von der Trennschicht gelösten Festkörperteilchen gerade etwas mehr als in der Schwebe über der Trennschicht gehalten werden. Die optimale Einstellung des Spülluftstroms ist, wie die Erfahrung erweist, dann erreicht, wenn die abgetrennten Festkörperteilchen über der Oberfläche der Trennschicht in einer flüssigkeilsähnlichen Schicht schweben.

Bei der eingangs erwähnten, früher vorgeschlagenen Vorrichtung wird das von den Festkörperteilchen zu befreiende gasförmige Medium in Form eines Wirbels von unten nach oben durch ein Rohr geschickt, das die Trennschicht durchsetzt, und durchfließt die Trennschicht von oben nach unten. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Rührers bei dieser Vorrichtung

ergibt sich der weitere Vorteil, daß die aus der Trennschicht befreiten Festkörperteilchen in Richtung der Rohrmündung oberhalb der Trennschicht schweben und dann durch das Rohr nach unten in einen Staubsammelraum fallen.

Ein weiterer Vorteil der Anwendung des erfindungsgemäßen Rührers besteht darin, daß die von der Trennschicht gelösten Festkörperteilchen weitgehend agglomeriert bleiben. Die durch Agglomerierung entstandenen Partikel sind in der Regel so schwer, daß sie zum größten Teil in den Staubsammelraum ausfallen, sie es in Richtung mit dem Spülluftstrom oder gegen die Richtung des Spülluftstroms, also nicht mit der Spülluft mitgerissen werden.

Insgesamt kann liian daher das Spülluftvolumen auf die Hälfte des Volumens des gasförmigen Mediums herabsetzen, aus dem die Festkörperteilchen abgeschieden werden sollen.

Die Zinken des Rührers können bevorzugt mit Querstegen untereinander verbunden sein. Es hat sich auch besonders vorteilhaft erwiesen, sie als Flachzinken auszubilden. Diese Flachzinken können pflugscharartig geknickt sein und sich senkrecht oder waagerecht erstrecken. Durch diese Maßnahmen wird die Abreinigungsfähigkeit des Rührers erhöht, d. h. die Reinigungszeit herabgesetzt.

Die Erfindung wird im folgenden an Atisführungsbeispielen unter I linweis auf die F i g. 1 bis 5 besehrieben.

Die Pig. I bis 5 zeigen unterschiedliche Ausfiihrungslormen von Abscheidevorriehümgen mit jeweils zu ihnen passenden Rührern.

Aber auch die erwähnten, früher vorgeschlagenen Vorrichtungen sind als bevorzugte Vorrichtungen zur Anwendung des Riihrers anzusehen.

Der Strom des gasförmigen Mediums, aus dem die Festkörperteilchen abgeschieden werden sollen (das sog. Rohgas), fließt durch die Vorrichtungen nach den vorliegenden Ausführungsbeispielen von unten nach oben.

Bei der Vorrichtung nach Fig. I tritt das Rohgas durch einen tangenlialen Stutzen 1 in einen Drallraum 2 ein. Schon in dem Drallraum 2 scheidet sich Staub aus dem Rohgas ab und fällt in eine StaubaustragVorrichtung 10. Das so vorgereinigte Gas verläßt den Drallraum 2 wirbelnd durch ein Tauchrohr 3. Es trifft dann unter einem spitzen Winkel von unten auf eine Füllkörpcrschicht 4, die auf einem gasdurchlässigen Stütz 5 liegt. In der Füllkörperschicht 4 lagert sich Staub aus dem Rohgas ab. Das gereinigte Gas tritt oben aus der Füllkörperschicht 4 aus und wird durch einen Reingaskanal 6 abgeführt. Eine in dem Reingaskanal 6 angeordnete Klappe 7 wird, wenn die Reinigung der Füllkörperschicht 4 erfolgen soll, geschlossen und eine Klappe 8, durch die Spülgas in den Raum oberhalb der Füllkörperschicht 4 zu leiten ist, geöffnet. Das Spülgas fließt durch die Füllkörperschicht 4 von oben nach unten. In die Füllkörperschicht 4 dringen die Zinken eines harkenförmig ausgebildeten Rührers 9 ein, der um eine Vertikalaehse drehbar ist. Während das Spülgas die Füllkörperschicht 4 durchsetzt, wird der Rührer in Bewegung gesetzt. Der in der Füllkörperschicht 4 abgeschiedene Feinstaub wird durch die Bewegung des Riihrers, unterstützt durch die Spülluft, durch das Tauchrohr 3 in die Staubaustragvorrichtung 10 befördert.

Bei der Vorrichtung nach F i g. 2, die, soweit es nicht im folgenden beschriebene Einzelheiten betrifft, wie die Vorrichtung nach Fig. 1 ausgebildet ist, sind zwei

Füllgutschichten 11 und 12 übereinander angeordnet. Beide Füllgutschichten werden nacheinander von dem von unten nach oben gerichteten Rohgasstrom durchströmt. In jede der Füllgutschichten 11 und 12 taucht je ein harkenförmig ausgebildeter Rührer 14 und 15 ein. Beide Rührer sitzen an einer Welle 13.

Die Vorrichtung nach F i g. 3 ist wiederum, soweit es nicht im folgenden erläuterte Einzelheiten betrifft, ähnlich ausgebildet wie die Vorrichtung nach Fig. 1 und 2. Das Rohgas gelangt durch einen Stutzen 21 in den Drallraum 22. Ein gewisser Anteil des Staubes fällt schon im Drallraum 22 in die Staubsammelvorrichtung 28. Das vorgereinigte Gas fließt in ein Tauchrohr 23. Dieses Tauchrohr 23 ist selbst als Füllkörperfilter ausgebildet. Die innere und/oder die äußere Begrenzung des Tauchrohres besteht aus einem porösen Staubgewebe, das Staub durchläßt. Zwischen der Innen- und der Außenbegrenzung des Tauchrohres sind die Füllkörper untergebracht. Der Feinstaub lagert sich an den Füllkörpern ab. Das gereinigte Gas verläßt das Füllkörperfilter durch eine obere Füllkörperschicht und fließt in einen Rcingaskanal 24. Beim Reinigen des Füllkörperfilters wird eine in dem Reingaskanal angeordnete Reingasklappe 25 geschlossen und eine Spülgasklappe 26 geöffnet, zugleich der Rührer 27 in Bewegung versetzt. Der Rührer 27 greift in die Füllkörper des Tauchrohres und in die obere Füllkörperschicht mit verschiedenen Armen und Abzweigarmen. Bei der Reinigung wird der an den Füllkörpern haftende Feinstaub gelöst und fällt nach unten in die Staubsammelvorrichtung 28. Bei der Reinigung wirken der Spülgasstrom und der Rührer 27 zusammen.

Bei der Vorrichtung nach F i g. 4, die wiederum ähnlich wie die Vorrichtungen nach den Fig. I bis .5 ausgebildet ist, trifft der durch den Tangentialstutzen 31 eingeführte Rohgasstrom im Drall auf eine zwischen zwei Gitterflächen 32 und 33 befindliche Füllgiltschicht 34 und durchströmt sie von außen nach innen. Bei der Reinigung wird ein Rührer 35 verwendet, der in die Füllgutschicht 34 zwischen den Gitterflächen 32 und i^i eintaucht. Der bei der Reinigung herabfallende Staub fällt in eine Schurre 36.

In die wiederum ähnlich ausgebildete Vorrichtung nach F i g. 5 tritt das Rohgas durch einen Tangentialstutzen 41 ein und trifft im Drall auf die Innenoberfläche eines Gitterzylinders 42, 43, der mit Füllkörpern 44 gefüllt ist. Das Reingas wird über einen den Gitterzylinder 42,43 umschließenden Konus 45 zum Reingaskanal 46 geführt. Zum Reinigen wird ein Rührer 47 verwendet, der in die Füllkörper 44 eintaucht.

Ein Vorteil der Vorrichtungen gegenüber denjenigen, bei denen die Trennschicht durch Rütteln gereinigt wird, ist, daß keine elastischen Dichtungen benötigt werden. Der Staub gelangt bei der Abreinigung auf dem natürlichen Wege unter der Wirkung der Schwerkraft aus der Trennschicht und fällt nach unten, etwa in einen Staubabfalltrichter und eine Staubaustragvorrichtung. Das benötigte Spülgasvolumen ist im Verhältnis zu bekannten Vorrichtungen sehr gering. Das Spülgas dient praktisch nur dazu, die auf die Staubteilchen wirkende Schwerkraft zu unterstützen und sehr feine Staubteilchen, die eine sehr geringe Masse haben, besonders rasch nach unten zu befördern. Geht man nach den bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung vor, so reicht häufig ein Zehntel des Rohgasvolumens als Spülgasvolumen aus. Bei besonders schweren Stäuben ist sogar eine Abreinigung überhaupt ohne Spülgas möglich.

Wird das Rohgas durch eine Vorrichtung von oben nach unten und das Spülgas von unten nach oben geleitet, so reicht ein Spülgasvolumen aus, das halb so groß ist wie das Rohgasvolumen.

F i g. 6 zeigt noch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung, durch die das Rohgas von oben nach unten und das Spülgas von unten nach oben geleitet wird.

Das Rohgas tritt in die Vorrichtung durch einen tangentialen Stutzen 48 ein und fließt dann im Wirbel durch ein Tauchrohr 49 nach oben in eine Kammer über der Schüttgutschicht 50. Dann durchsetzt das Rohgas die Schüttgutschicht 50 und tritt als Reingas durch einen

Stutzen 52, der durch eine Klappe 53 zu verschließen ist, aus. Oberhalb der Schüttgutschicht ist ein umlaufender Glattstreicher 51 angeordnet, der nach unten weisende, sich bis in die Schüttgutschicht 50 erstreckende Zinken trägt. Zum Einlaß des Spülgases ist ein mit einer Klappe

55 verschließbarer Stutzen 54 vorgesehen. Das Spülgas durchsetzt die Schüttgutschicht 50 von unten nach oben. Während des Reinigungsvorganges ist der Raum unterhalb der Schüttgutschicht 50 mittels einer Klappe

56 zu schließen. Bei Öffnung der Klappe nach der Reinigung fällt der Staub aus dem Schüttgut in den Rohgas-Einführungsraum. Die Klappe 56 ist mit einer hydraulischen Betätigungseinrichtung 57 zu betätigen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Abscheiden von Festkörperteilchen aus einem gasförmigen Medium, in der das Medium durch eine für das Medium durchlässige, die Festkörperteilchen aber festhaltende körnige oder stückige Trennschicht geleitet wird und in der ein Organ vorgesehen ist, das in der Trennschicht unterhalb von deren Oberfläche bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Organ als Rührer (9, 13, 14, 15,27,35,47) ausgebildet, einen Träger aufweist, von dem eine Vielzahl von sich zwischen die Festkörperteilchen in der Trennschicht (4, 11, 12, 23, 34, 44) erstreckenden Ansätzen ausgehl.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansätze nach Art von Harkcnzinken ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansätze nach Art von Pflugscharen ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Trennsehichlen (11, 12) in Flußrichiungdes Mediums hintereinander angeordnet sind, jeder dieser Trennschichteu ein Rührer (13, 14, 15) zugeordnet ist und alle Rührer miteinander gekoppelt bewegbar sind.

Ί. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennschicht (2.5, 34, 44) die Form eines stehenden I lohl/.ylitiders hat.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Stirnseite des I lohlzylinders (2 J) geschlossen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium von außen und/oder innen in den I lohlzylinder (23) geleitet ist und nach oben aus der geschlossenen Stirnseile austritt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium von außen in den Hohlzylinder (34) eintritt und in den Innenraum des Hohlzylindcrs austritt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium in Hohlzylindcr (44) von seinem Innenraum aus eintritt und aus dem Hohlzylindcr nach außen austritt.

10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium unter einem spitzen Winkel zur Oberfläche der Trennschicht (4, 11, 12, 23, 34, 44) auf die Trennschicht auftrifft.

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