DE2004966A1

DE2004966A1 - Verfahren und Einrichtung zur kontinuierlichen Entstaubung von Gasen

Info

Publication number: DE2004966A1
Application number: DE19702004966
Authority: DE
Inventors: Jaroslav Dipl.-Ing·; Vltovec Jaroslav Dipl.-Ing.; Prag; Sokol Drahomir Dipl.-Ing. Pardubice; Beränek (Tschechoslowakei)
Original assignee: Czech Academy of Sciences CAS
Current assignee: Czech Academy of Sciences CAS
Priority date: 1969-02-07
Filing date: 1970-02-04
Publication date: 1970-09-03
Also published as: FR2034009A5

Description

PATENTANWALT

3. 2. 1970 Anw.-Akte: 75.201

PATENTANMELD UN G Anmelder; Ceskoslovenskä 6kademie ved., Praha 1

"Verfahren und Einrichtung zur kontinuierlichen Entstaubung von Gasen"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur konti- \ nuierlichen Entstaubung von Gasen.

Zum Einfangen von Staub aus Gasströmen, die aus Industrieeinrichtungen, wie z. B. aus Trockenanlagen, Kühlern, Brechern, Mühlen, Förderanlagen, Öfen und ähnlichem austreten, werden verschiedene Filtertypen verwendet. Die üblichsten Arten sind z. B. Tuchfilter, Zyklone, Venturiabscheider, Schaumabscheider, elektrostatische Filter oder dergleichen.

Bei der Arbeit mit korrosiven Gasen, ferner mit Gasen bei hohen Tempe- ^ raturen oder bei Temperaturen in der Nähe des Taupunktes, werden in der letzten Zeit Filter mit einer festen Partikelschicht benutzt (deutsches Patent Nr₀ 645 74I₁, französisches Patent Nr. 1 194 873). Diese Filter werden mit Erfolg bei der Herstellung von Kalk und Zement, in kokswerken, in keramischen Betrieben und im Hüttenwesen eingesetzt. Die Filtrationsschicht wird durch feste Partikel in einer Größe von ungefähr 1 - 5 mm gebildet, auf welchen der in dem Gas ent-

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haltene Staub aufgefangen wird. Das Material der Filtrationsschicht wird derart gewählt, daß es billig ist, chemisch weder mit dem durchströmenden Gas noch mit den Staubteilchen reagiert und dennoch bei der gegebenen Gastemperatur benutzbar ist. Als am meisten verwendetes Material zur Herstellung der Filtrationsschicht kommt Sand oder das verarbeitete Material selbst, wie Koks oder Kalkstein, infrage.

Ein Filter mit fester Partikelschicht arbeitet diskontinuierlich. In der ersten Phase wird auf den Feststoffteilchen der Staub aufgefangen, wobei der hydraulische Widerstand der Schicht ansteigt,, Nach Erreichung einer im voraus festgesetzten oberen Grenze des Schichtwiderstandes, die durch die Oekonomie der Filtration, bzw. durch die Betriebsbedingungen bestimmt ist, wird der Filteationsprozeß unterbrochen. Es folgt sodann eine Reinigung der Filtrationsschicht, die mit der Beseitigung des aufgefangenen Staubes verbunden ist. Diese Reinigung erfolgt z.B. durch Vibration der ganzen Filtrationsschicht (Lurgi-MB-Filter) bei gleichzeitiger Durchblasung mit Gas, jedoch in entgegengesetzter Richtung wie bei der Filtration. Ein Nachteil dieses Filtertyps ist die diskontinuierliche Arbeitsweise, die entweder eine mühsame Bedienung oder eine Automatisierung erfordert. Die Zeit eines Filtrationszyklus, der von dem Staubgehalt im Gas abhängt, bewegt sich in der Regel zwischen 20 bis 120 Minuten.

Nunmehr wurde festgestellt - und dies bildet den Gegenstand der Erfindung - daß die in einem Gasstrom enthaltenen Staubteilchen in einer wesentlich größeren Menge in einer fließenden Schicht fester Partikel als in dem gleichen Volumen einer unbeweglichen Partikelschicht auf-

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gefangen werden, wobei die fließende Schicht den eingefangenen Staub kontinuierlich aus der Filtrationszone in eine Abtrennzone ableitet. Hier wird dann der eingefangene Staub durch Vibration oder durch Fluidation abgetrennt und die festen Filtrierpartikel kehren kontinuierlich (Mechanisch oder im Wirbelprozeß) in die Filtrationszone zurück.

Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Figur Ϊ eine Einrichtung mit Mechanischen Partikeltransport aus der Abtrennung in die Filtrationszone und

Figur 2 eine Einrichtung mit Wirbelschichtbeförderung der

regenerierten Partikel und Mit Wirbelschichtssortierung des Staubes.

Das Filtrationsmaterial, z. B. Sand, fließt unter Einwirkung der Schwerkraft aus dem Behälter 1 in die Filtrationszone 2 ein, wo seine Bewegung durch ein System von Eintritts- 2a und Austrittseinbauten 2b reguliert wird. Das zur Reinigung bestimmte Gas wird in den Raum oberhalb der Eintrittseinbauten, zwischen welchen es in die FiIttrationszone gelangt, eingeleitet. Der in dem Gas enthaltene Staub wird vorwiegend auf der Oberfläche des Filtermaterials aufgefangen, wo es zur Bildung eines Filterkuchens kommt. Zun Unterschied von der bekannten Filtration mit einer unbeweglichen Schicht tritt in der fließenden Schicht eine kontinuierliche Zerstörung des Filterkuchens und eine fortwährende Erneuerung der Filtrationsoberfläche ein, so daß das Filtrationsvermögen der Schicht bei niedrigerem hydraulischen

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Widerstand größer ist_o Das Gas strömt in Richtung von den Eintrittseinbauten zu den Austrittseinbauten, wo es die Filtrationszone verläßt und in die Sammelkammer 3 eintritt, aus der es entweder zur weiteren Verarbeitung abgeleitet oder in die freie Atmosphäre ausgeblasen wird.

Das Filtrationsmaterial mit dem aufgefangenem Staub strömt aus der Filtrationszone auf einen Vibrationsförderer 4 (Fig. 1) ab. Hier wird der aufgefangene Staub abgetrennt, der durch einen Siebboden in den Staubsammelraum 5 fällt_o Das regenerierte Filtrationsmaterial wird zu dem Förderer 6 geleitet, der es in den Behälter 1 zurückbringt. Der aufgefangene Staub wird aus dem Staubsammelraum 5 mit der Förderschnecke 7 zur weiteren Verarbeitung abgeleitet.

Eine Einrichtung mit Wirbelschichtbeförderung der regenerierten Partikel und mit Wirbelschichtssortierung des Staubes ist schematisch in Figur 2 veranschaulicht. Der Vorgang in Her Filtrationszone verläuft auf gleiche Weise wie in der durch die Figur 1 dargestellten Anlage. Aus der Filtrationszone fließt das Material in einen Wirbelschichtsortierer 4, wo aus ihm der aufgefangene Staub abgetrennt wird_o Zur Aufwirbelung kann gegebenenfalls auch ein anderes als das zu filtrierende Gas verwendet werden, das sich - je nach den Anforderungen im Hinblick auf die' weitere Verarbeitung des abgeschiedenen Staubes - auch in der Temperatur unterscheiden kann. Die Durchflußmenge des zur Aufwirbelung benötigten Gases beträgt 1 - 5 % der zu filtrierenden Gasmenge. Der sortierte Staub wird durch die Rohrleitung 5 seiner Weiterverarbeitung zugeführt. Das Filtrationsmaterial wird pneumatisch (gegebenenfalls aber auch mechanisch)

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in den Behälter 1 zurückbefördert.
Beispiel 1

In einer Einrichtung gemäß Figur 1 mit einer Breite der Filtrationszone von 30 cm_? einer Länge der Filtrationsoberfläche zwischen den Einbauten 2a von 35 cm und der lichten Weite zwischen den Einbauten 2a und 2b von 20 cm wurden 50 m /h Luft filtriert, die ungefähr 20 g/m Zementstaub enthielt. Als Filtrationsmaterial wurde trockener Flußsand einer mittleren Partikelgröße von 2 mm verwendet. Der Sand durchlief die Filtrationszone mit einer Geschwindigkeit von 100 L/h. Die aus dem Filter austretende Luft enthielt weniger als 20 mg/m Zementstaub·

Beispiel 2

In der gleichen Anlage wie im Beispiel 1 wurden bei der gleichen

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Sanddurchflußmenge 50m /h Luft filtriert, die ungefähr 60 g/m Zementstaub enthielt. Die austretende Luft enthielt weniger als 50 mg/m Zementstaub«

Beispiel 3

In einer Einrichtung gemäß Figur 2 mit den gleichen Dimensionen der Filtrationszone wie im Beispiel 1 angeführt und bei dem gleichen

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Sanddurchfluß wurden 50 m /h Luft filtriert, die ungefähr 50 g/m eines Kiesabbrandstaubes enthielt. Die austretende Luft enthielt weniger als 50 mg/m Staub.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE :

Verfahren zur kontinuierlichen Entstaubung von Gasen mit Hilfe einer Filtrationsschicht aus festen Partikeln, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas in den ersten Teil der Einrichtung kontinuierlich durch eine fließende Schicht fester Partikel geleitet wird und der aufgefangene Staub im weiteren Teil der Einrichtung, durch welchen das zur Entstaubung bestimmte Gas nicht mehr strömt, von den die Filtrationsschicht bildenden Teilchen abgetrennt wird, die so-dann kontinuierlich in den ersten Teil der Einrichtung zurUckgefUhrt werden.

2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aufgefangene Staub aus der Filtrationsschicht der festen Partikel in einer Vibrations- oder Wirbelschichtanlage abgetrennt wird.

Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch g e k e η η -zeichnet, daß der Transport der regenerierten Partikel durch eine mechanische oder pneumatische Förderanlage erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die festen Partikel aus einem Behälter j-1) in eine Zone (2) ausfließen,, in der ihre Bewegung durch ein System von Einbauten (2a, 2b) reguliert wird, während das zu reinigende Gas in einen Raum oberhalb der Einbauten (2a) zugeführt und aus einer Sammelkammer (3) zur Weiterverarbeitung oder in die Atmosphäre abgeleitet wird und daß die mit Staub beladenen festen Partikel über eine die Reinigung vom Staub bewirkende Vorrichtung, beispielsweise einen Vibrationsförderer (4)

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und eine Fördereinrichtung (6), beispielsweise einen pneumatischen Förderer zurück in den Behälter (i) gefördert werden, während eine unter dem Vibrationsförderer (4) und dem Staubsammelraum (5) angeordnete Förderschnecke (7) den angefallenen Staub aus der Vorrichtung fördert.

5. Einrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet^' daß diese aus einem Behälter (1) mit Einbauten (2a_# 2b) mit einer Gaseintrittskammer und einer Gassammeikammer (3) besteht und eine Staubabscheideeinrichtung (4) an oder unter der Sammelkammer (3) angeordnet ist, aus der die gereinigten Partikel in den Behälter

(1) und der Staub aus der Einrichtung gefördert werden.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtrationszone (2) ein Wirbelschichtsortierer fUr die Abtrennung des Staubes aus des Filtrationsmaterial nachgeschaltet ist.

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