DE1557108B2 - - Google Patents

Description

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scheider in den Gasstrom eingeschalteten Schacht ofen aufgegeben. Ferner bewirkt das in den Rohvorgenommen wird, wobei die heißen Abgase in den mehl-Vorwärmer eingeführte feststoffhaltige Überunteren Bereich des zumeist senkrecht angeordneten schußwasser eine Abkühlung der Ofenabgase durch Schachtes eingeleitet werden und in dem im Schacht Entzug der Verdampfungswärme und durch zusätzaufsteigenden Abgasstrom Wasser eingedüst wird. 5 liehe Erwärmung des bei der Verdampfung aus-Das Überschußwasser, Schlamm und Staub werden gefällten Staubes. Die zur notwendigen Kühlung der am unteren Ende des Befeuchtungsschachtes abge- heißen Abgase eingedüsten Wassermengen können zogen. Bei diesem bekannten Verfahren hat sich je- hierdurch in vorteilhafter Weise vermindert werden, doch als Nachteil herausgestellt, daß die Staubrück- Durch die geringeren eingedüsten Wassermengen gewinnung aus dem Schlamm nur durch eine sehr io wird auch vermieden, daß sich Wassertröpfchen an kostspielige Trocknung zu erreichen ist, so daß in den Wänden des Gaskanals niederschlagen, die nach den meisten Fällen auf eine Substanzrückgewinnung der Erfahrung eine allmähliche Verkrustung und verzichtet wurde und zusätzlich das Problem der Be- Verstopfung des Gaskanals verursachen würden,
seitigung der anfallenden Schlämme vorhanden war. Durch die ständige Berieselung der inneren Wan-

Aus der deutschen Auslegeschrift 1162 815 und 15 dung des Befeuchtungsschachtes mit feststoffhaltigem aus der USA.-Patentschrift 1 479 270 sind Vorrich- Überschußwasser wird vorteilhafterweise die gesamte tungen zur Entstaubung von Ofenabgasen bekannt, innere Umfangsfläche des Schachtes als Kühlfläche bei denen die staubhaltigen Abgase erst einem naß- genutzt, so daß eine weitere Abkühlung der aus dem arbeitenden Entstauber zugeführt werden und die in Vorwärmer ausgetretenen noch heißen Abgase erdem Entstauber gereinigten Gase anschließend einem 20 zielt wird. Weiterhin wird erreicht, daß das an den Elektroabscheider zur Nachreinigung zugeführt wer- Wänden abströmende Überschußwasser etwaige Anden. Die in den Naßentstaubern anfallenden Wasser- backungen oder Verkrustungen im Schachtbereich mengen und Schlämme werden abgezogen und müs- verhindert.

sen unter Verzicht auf die Staub-Rückgewinnung Durch die ständige Umwälzung des am Boden des

einer Abwasser-Klärung unterzogen bzw. einer 25 Befeuchtungsschachtes angesammelten feststoffhalti-

Schlammdeponie zugeführt werden. gen Uberschußwassers wird eine gleichmäßige Fest-

Bei diesem Stand der Technik liegt der Erfindung Stoffverteilung erzielt, so daß es zu keinen stockenden

die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Entstau- Ablagerungen kommen kann und die im Uberschuß-

bung von heißen Ofenabgasen in einem Trocken- wasser abgeschiedenen Feststoffe kontinuierlich und

elektroabscheider zu schaffen, das optimale Bedin- 30 gleichverteilt dem Zementherstellungsprozeß zuge-

gungen zur Entstaubung im Hinblick auf die. durch führt werden können.

Taupunkt und Abgastemperatur gekennzeichneten Wegen des verminderten Staubanfalls kann der

spezifischen Staubwiderstandswerte (Ω cm) ermög- dem Befeuchtungsschacht nachgeschaltete Elektro-

licht. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein abscheider kleiner als üblich dimensioniert werden,

hohes Maß an Betriebssicherheit der dem Ofen nach- 35 was zu einer bedeutenden Verringerung der Herstel-

geschalteten Entstaubungseinheiten dadurch zu ge- lungskosten und Betriebskosten führt. Außerdem

währleisten, daß Verkrustungen und Verstopfungen wird der vom Staubwiderstand beeinflußte Wirkungs-

in den Filteranlagen und eine Korrosion der Ab- grad des Elektroabscheiders dadurch verbessert, daß

scheidereinbauten weitgehend vermieden werden. eine optimale Abkühlung der Ofenabgase bei höchst-

Außerdem sollen die bisher aufgetretenen Schwierig- 40 möglichem Taupunkt gewährleistet werden kann,

keiten bei der Beseitigung der Schlammwasser von In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,

naßarbeitenden Entstaubern beseitigt werden. daß die Menge des in den Befeuchtungsschacht ein-

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- gesprühten Frischwassers in Abhängigkeit von der

löst, daß das Überschußwasser umgewälzt wird, wo- Menge des sich ansammelnden Überschußwassers

bei eine möglichst gleichmäßige Feststoffverteilung 45 eingestellt wird. Durch diese Maßnahme wird mit

aufrechterhalten wird, daß die innere Wandung des Vorteil erreicht, daß im Befeuchtungsschacht eine

Befeuchtungsschachtes mit feststoffhaltigem Über- nahezu konstante Überschußwassermenge gesammelt

schußwasser berieselt wird und daß feststoffhaltiges werden kann, so daß eine im wesentlichen konstante

Überschußwasser in den Rohmehl-Vorwärmer — in hydraulische Druckhöhe besteht und so eine kon-

Abgasströmungsrichtung gesehen — hinter der Roh- 50 stante Pumpenleistung einer zwischen Rohmehl-

mehlaufgabestelle eingesprüht wird. Vorwärmer und Befeuchtungsschacht angeordneten

Durch diese verfahrenstechnischen Maßnahmen Drackpumpe für das feststoffhaltige Uberschußwerden bei der Entstaubung von heißen Ofenabgasen wasser eingestellt werden kann,
in einem Elektroabscheider eine Reihe von Vorteilen In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorerzielt. 55 gesehen, daß die Menge des in den Befeuchtungs-

Die Wirtschaftlichkeit des Zementherstellungs- schacht eingesprühten Wassers in Abhängigkeit von prozesses wird bedeutend verbessert, da die im der Viskosität des sich ansammelnden Überschußschlammigen Uberschußwasser vorhandenen Fest- wassers gesteuert oder geregelt wird. Zweckmäßig ist stoffe wieder in den Zementherstellungsprozeß einge- hierbei, daß die Menge des in den Befeuchtungsführt werden können, wobei diese Feststoffe weit- 60 schacht eingesprühten Wassers in Abhängigkeit von gehend mit den dem Rohmehl-Vorwärmer aufgege- der Dichte des sich ansammelnden Überschußwassers benen Rohmehlpartikeln agglomerieren, so daß nur gesteuert und geregelt wird. Diese Maßnahmen sind relativ wenig Feinstkorn existiert, das im Befeuch- ebenfalls hinsichtlich der konstanten Leistung einer tungsschacht niedergeschlagen wird. Die Haupt- zwischen dem Befeuchtungsschacht und dem Rohmenge der Feststoffe aus dem schlammigen Über- 65 mehl-Vorwärmer zwischengeschalteten Drackpumpe schußwasser wird also gemeinsam mit den dem Roh- von Vorteil, da der sich hinter der Pumpe aufmehl-Vorwärmer aufgegebenen Rohmehlpartikeln bauende Druck sowohl von der Viskosität als auch einem dem Vorwärmer vorgeschalteten Drehrohr- von der Dichte des Schlammwassers abhängt. Es

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kann auf diese Weise das feststoffhaltige Überschuß- Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des

wasser in den Rohmehl-Vorwärmer unter konstan- erfindungsgemäßen Verfahrens werden nachfolgend tem Druck eingedüst werden. Weiterhin ist von Vor- an Hand einer schematischen Zeichnung eines Austeil, daß die Pumpe auf Grund obiger Maßnahmen führungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Einrichmit konstanter Drehzahl gefahren werden kann und 5 tung zur Abgasentstaubung näher erläutert,
eine teure und aufwendige Drehzahlregelung der Ein der Zementherstellung dienender Drehrohr-

Pumpeneinheit vermieden wird. ofen 1 wird in Pfeilrichtung von den Ofengasen

Die Erfindung bezieht sich außerdem auf eine Ein- durchströmt. Die Gase durchströmen in aufsteigenrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen der Hauptströmrichtung eine Gruppe hintereinander-Verfahrens, welche aus einem Ofen, Rohmehl-Vor- io geschalteter Zyklone 2, die der Vorwärmung des wärmer, Elektroabscheider und einem dem Elektro- Zementrohmehls dienen. Das Zementrohmehl durchabscheider vorgeschalteten mit einem Bodenteil ver- läuft die Zyklone 2 in bekannter Weise entgegen der sehenen Befeuchtungsschacht zur Kühlung und Be- Hauptströmrichtung der Gase. Ein Gebläse 3 saugt feuchtung der heißen Ofenabgase besteht. Gemäß der die Gase aus den Zyklonen ab und führt diese dem Erfindung ist vorgesehen, daß der Bodenteil über 15 Kühl- und Befeuchtungsschacht 4 zu, den die Gase mehrere Kreislaufleitungen mit mindestens einer Um- ebenfalls in aufsteigender Richtung durchströmen, wälzpumpe verbunden ist, daß der in den Befeuch- Über eine Frischwasserzufuhr, z. B. eine Pumpe 5 tungsschacht einmündende Gaseintrittsstutzen tan- wird Frischwasser mittels der Düsen 7 fein verteilt in gential angeordnet ist und daß im oberen Schacht- den Schacht 4 eingedüst. Dabei können Meß-, Steuerbereich ein von der Umwälzpumpe gespeister 20 und/oder Regeleinrichtungen angeordnet werden, die Schlammwasserverteiler zur Berieselung der Innen- sowohl für die Entstaubung als auch für die Wärmeseite der Schachtwandung vorgesehen ist und daß Wirtschaftlichkeit der Anlage die Aufrechterhaltung zum Einspritzen des Überschußwassers in den den eines optimalen Prozeßzustandes ermöglichen. So Rohmehl-Vorwärmer durchströmenden Abgasstrom kann beispielsweise über Pegelstandanzeiger 6 im an einer — in Abgasströmungsrichtung gesehen — 25 Bereich des Bodenteils des Schachtes 4, dem sogehinter der Rohmehl-Aufgabestelle liegenden Stelle nannten Schlammwassersumpf 8 im Sinne der AufStrahldüsen angeordnet sind. Die ständige Umwäl- rechterhaltung vorgegebener Betriebswerte die Menge zung des im Sumpf des Befeuchtungsschachtes sich des zugeführten Frischwassers beeinflußt werden. Sosammelnden, schlammartigen Überschußwassers wird weit das Frischwasser nicht in den aufsteigenden auf besonders einfache und wirksame Weise dadurch 30 heißen Abgasen verdampft, schlägt es sich mit Stauberzielt, daß das Uberschußwasser an der Peripherie teilchen beladen in Tropfen auf dem Boden oder an des Schachtes über mehrere Kreislaufleitungen abge- der Innenwand 12 des Schachtes 4 nieder und samzogen wird und dabei bereits eine Vormischung des melt sich im Sumpf 8 als schlammiges Uberschußfeststoffhaltigen Überschußwassers erzielt wird. wasser.

Besonders vorteilhaft zur vollständigen Umwäl- 35 Über einen Wasserlauf 9 und eine Pumpe 10 wird zung des Schlammwassers ist es, an einer entspre- das Uberschußschlammwasser in die Überlaufringchend leistungsfähig bemessenen Pumpe, die das tasche 11 gedrückt, von wo aus es die Schachtinnen-Überschußwasser aus dem Bodenteil des Befeuch- wand 12 gleichmäßig berieselt. Strahlrohre 13 sind tungsschachtes abzieht, Strahlrohre anzuschließen, gleichfalls an die Schlammwasserpumpe 10 angedie tangential in den Bodenteil des Befeuchtungs- 40 schlossen und tangential in den Sumpf 8 geführt. Schachtes einmünden und eine optimale Durchwirbe- Durch die kinetische Energie der Schlammwasserlung des Schlammwassers bewirken, so daß es zu strahlen wird der Inhalt des Sumpfes in kreisende keinen stockenden Ablagerungen im Befeuchtungs- Bewegung versetzt, so daß es zu keinen stockenden schacht kommen kann. Ablagerungen kommen kann. Bei konstanter Dreh-

Durch die tangential Anordnung des Gaseintritts- 45 zahl der Pumpe 10 ist der sich aufbauende Flüssigstutzens im unteren Bereich des Befeuchtungsschach- keitsdruck von der Viskosität wie von der Dichtung tes wird in vorteilhafter Weise eine kreisende Bewe- des Schlammwassers abhängig. Über eine zeichnerisch gung der im Schacht aufsteigenden Heißgase erzwun- nicht näher dargestellte manometrisch wirkende Angen, so daß eine gute Durchwirbelung der staubhalti- Zeigeeinrichtung kann also unter den genannten Vorgen Gase mit den eingedüsten Wassertröpfchen er- 50 aussetzungen ein Anhaltspunkt dafür gegeben werfolgt und eine schnelle Bindung der Staubpartikeln mit den, ob das Schlammwasser die gewünschte Konsiden Wassertröpfchen erfolgt. Weiterhin wird durch stenz hat, oder ob mehr oder weniger Frischwasser die kreisende Bewegung der staubhaltigen im Schacht zugeführt oder mehr oder weniger Überschußwasser aufsteigenden Abgase eine gleichmäßige Verteilung in den Rohmehl-Vorwärmer 2 eingesprüht werden der Staubteilchen über den Querschnitt des Befeuch- 55 soll. Es können aber auch andere Anzeigeeinrichtuntungsschachtes erzielt, so daß die einzelnen Staub- gen 6 α bekannter Bauart zur Bestimmung der Viskopartikeln gleichverteilte Kondensationskeime bilden sität und/oder der Dichte des Überschußwassers Ankönnen und die Abscheidung von Wassertropfen vor wendung finden, die dann beispielsweise in Verbindern Elektroabscheider zusätzlich begünstigt wird. dung mit einem Stellorgan für die Fördermenge der

Die Anordnung von Strahldüsen zum Einspritzen 60 Pumpe 17 wirken.

des Uberschußwassers in den Rohmehl-Vorwärmer Das mit staubförmigen Feststoffen beladene

hat den Vorteil, daß eine gute Durchwirbelung der schlammige Überschußwasser wird mittels der Feststoffanteile des Überschußwassers mit den dem Pumpe 17 aus dem Sumpf 8 des Befeuchtungs-Vorwärmer aufgegebenen Rohmehlanteilen erreicht Schachtes 4 abgesaugt und über Düsen 18 in die wird, so daß ein nicht zu Anbackungen oder Ver- 65 — in Gasstromrichtung gesehen — letzten, meist als krustungen neigender Gas-Feststoffstrom erzielt wird, Doppelzyklon ausgebildeten Stufe 2 α der Zyklonder optimale Wärmeübergänge von den heißen Ab- gruppe 2 führenden Gasleitung eingesprüht. Die nach gasen auf das Rohmehl bzw. die Feststoffe zuläßt. bekannter Technik ausgebildete Rohmehl-Aufgabe-

stelle 19 ist hierbei — in Gasströmungsrichtung gesehen — vor den Düsen 18 angeordnet. Dem Gas, welches in diesem Bereich noch eine Temperatur von etwa 500° C hat, wird bereits eine beträchtliche Wärmemenge durch das eingebrachte kühle Rohmehl entzogen. Die hinter der Rohmehlaufgabe erfolgende Eindüsung von Schlammwasser bewirkt eine weitere Abkühlung der Gase durch Entzug der Verdampfungswärme und Erwärmung des bei der Verdampfung ausgefällten Staubes. Durch das Eindüsen des Schlammwassers in die mit Rohmehl beladenen Gase agglomeriert ein wesentlicher Teil des Schlammes mit den Rohmehlpartikeln, so daß nur relativ wenig Feinstkorn entsteht, welches in der letzten Zyklonstufe 2 a nicht zur Ausscheidung kommt und somit abermals über das Gebläse 3 in den Schacht 4 gelangt.

Die im Schacht 4, wie oben aufgezeigt, stark heruntergekühlten und angefeuchteten Gase werden dem Elektroabscheider 14 zugeführt und nach der Entstaubung über das Gebläse 16 ins Freie geleitet. Der in der Staubabführung 15 anfallende Staub wird in bekannter Weise dem Zementherstellungsprozeß wieder zugeführt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht nur auf eine mit einem Trocken-Elektroabscheider versehene Einrichtung zur Entstaubung von heißen Ofenabgasen beschränkt, sondern es ist auch mit Vorteil in Verbindung mit Abscheidern anderer Bauart anzuwenden, deren Investitionskosten auf diese Weise vermindert und deren Instandhaltungskosten durch Schonung der Filtergewebe und der Fördereinrichtungen in wirtschaftlichen Grenzen gehalten werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (5)

1 2 Rohmehl-Vorwärmer und Elektroabscheider bePatentansprüche: stehenden Anlage für die Herstellung von Zement durch Kühlung und Befeuchtung der heißen Ofen-

1. Verfahren zur Entstaubung von Abgasen abgase in einem dem Elektroabscheider vorgeschalteeiner im wesentlichen aus Ofen, Rohmehl-Vor- 5 ten Befeuchtungsschacht, in den Frischwasser einwärmer und Elektroabscheider bestehenden An- gesprüht wird, wobei sich auf dem Boden des lage für die Herstellung von Zement durch Küh- Schichtes Überschußwasser ansammelt, das durch lung und Befeuchtung der heißen Ofenabgase in Niederschlag eines Teiles des in den Abgasen miteinem dem Elektroabscheider vorgeschalteten Be- geführten Staubes einen entsprechenden Feststofffeuchtungsschacht, in den Frischwasser einge- io gehalt aufweist.

sprüht wird, wobei sich auf dem Boden des Der Wirkungsgrad bei der Entstaubung von AbSchachtes Überschußwasser ansammelt, das durch gasen in dem Elektroabscheider der eingangs beNiederschlag eines Teiles des von den Abgasen zeichneten Zementherstellungsanlage hängt ganz mitgeführten Staubes einen entsprechenden Fest- wesentlich von dem Staubwiderstand ab, den die stoffgehalt aufweist, dadurch gekenn- 15 Staubpartikeln dem elektrostatischen Abscheideprinzeichnet, daß das Überschußwasser umge- zip im Elektroscheider entgegensetzen. Dieser Staubwälzt wird, wobei eine möglichst gleichmäßige widerstand ist jedoch abhängig von der Temperatur Feststoffverteilung aufrechterhalten wird, daß die und dem Taupunkt der Abgase. Für die Entstauinnere Wandung des Befeuchtungsschachtes mit bungstechnik, insbesondere in der Zementherstelfeststoffhaltigem Überschußwasser berieselt wird 20 lung der Industrie ist es bedeutsam, die geringsten und daß feststoffhaltiges Überschußwasser in den spezifischen Staubwiderstandswerte und damit eine Rohmehl-Vorwärmer — in Abgasströmungsrich- optimale Entstaubung in den Elektroabscheidern zu tung gesehen — hinter der Rohmehlaufgabestelle erzielen,
eingesprüht wird. Aus der deutschen Auslegeschrift 1 163 295 ist ein

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- 25 Verfahren zur Elektroentstaubung der Abgase von kennzeichnet, daß die Menge des in den Befeuch- Öfen zur Behandlung trockenen Aufgabegutes betungsschacht eingesprühten Frischwassers in Ab- kannt, bei welchem Wasser in eine Kühleinrichtung hängigkeit von der Menge des sich ansammelnden von oben eingedüst wird, in welcher das aus dem Überschußwassers eingestellt wird. Ofen ausgetragene heiße Aufgabegut mit Hilfe von

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, da- 30 Luft gekühlt wird. Der nach diesem bekannten Verdurch gekennzeichnet, daß die Menge des'in den fahren bereits in der Kühleinrichtung mit Wasser be-Befeuchtungsschacht eingesprühten Wassers in feuchtete Luftstrom wird, nachdem er durch den Abhängigkeit von der Viskosität des sich ansam- Ofen und einem dem Ofen vorgeschalteten Aufgabemelden Überschußwassers gesteuert oder geregelt gut-Vorwärmer hindurchgeleitet wurde, direkt einem wird. 35 elektrostatischen Staubabscheider zugeführt. Mit die-

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch sem Verfahren kann sowohl auf den Taupunkt der gekennzeichnet, daß die Menge des in den Be- Abgase vor dem elektrostatischen Staubabscheider feuchtungsschacht eingesprühten Wassers in Ab- eingewirkt werden. Eine gleichzeitige Kühlwirkung hängigkeit von der Dichte des sich ansammeln- der heißen Ofenabgase wird aber mit diesem Verden Uberschußwassers gesteuert oder geregelt 40 fahren nicht erreicht, so daß die heißen Ofenabgase wird. vor dem Eintritt in den elektrostatischen Staub-

5. Einrichtung zur Durchführung des Verfah- abscheider noch zusätzlich gekühlt werden müssen, rens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, be- um eine optimale Entstaubung zu erreichen,
stehend aus Ofen, Rohmel-Vorwärmer, Elektro- In der deutschen Auslegeschrift 1 289 854 ist ein abscheider und einem dem Elektroabscheider 45 Verfahren und eine Vorrichtung zum Kühlen und vorgeschalteten mit einem Bodenteil versehenen Befeuchten eines aus einem Drehofen austretenden Befeuchtungsschacht zur Kühlung und Befeuch- heißen Gasstromes beschrieben, bei welchem zur tung der heißen Ofenabgase, dadurch gekenn- Kühlung der Abgase Wasser in die jeweils zur oberzeichnet, daß der Bodenteil über mehrere Kreis- sten Vorwärmstufe führende Abgasleitung des Drehlaufleitungen (9, 13) mit mindestens einer Um- 50 rohrofens eingedüst wird. Die auf diese Weise be wälzpumpe (10) verbunden ist, daß der in den feuchteten Abgase werden nach dem Durchströmen Befeuchtungsschacht (4) einmündende Gasein- der Vorwärmer unmittelbar einem elektrostatischen . trittsstutzen tangential angeordnet ist, daß im Staubabscheider zugeführt. Bei diesem Verfahren ist

oberen Schachtbereich eine von der Umwälz- es jedoch schwierig, den höchstmöglichen Taupunkt pumpe gespeiste Uberlaufringtasche (11) zur Be- 55 der Abgase zur optimalen Entstaubung im Elektrorieselung der Innenseite der Schachtwandung abscheider unabhängig vom Betriebszustand der Ge-(12) vorgesehen ist und daß zum Einspritzen des samtanlage zu erreichen. Bei wechselnden Abgas-Überschußwassers in den den Rohmehl-Vorwär- temperaturen tritt leicht eine Restfeuchte auf, womer durchströmenden Abgasstrom an einer — in durch sich Verknistungen und Verstopfungen sowohl Abgasströmungsrichtung gesehen — hinter der 60 in der Anlage als auch im Abscheider bilden. Bei Rohmehl-Aufgabestelle (19) liegende Stelle ungenügend eingedüsten Wassermengen steigt die Strahldüsen (18) angeordnet sind. Abgasteperatur an, so daß der Taupunkt der heißen

Ofenabgase nicht den zur Abgasentstaubung optima-

len Wert erreicht.

65 Andere in der Praxis bekannte Entstaubungsverfahren sehen vor, daß die Kühlung und Befeuchtung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entstau- der aus einem Drehrohrofen austretenden heißen bung von Abgasen einer im wesentlichen aus Ofen, Abgase in einem zwischen Vorwärmer und Staubab-