DE2160747C2 - Cyclone separator - Google Patents
Cyclone separatorInfo
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- DE2160747C2 DE2160747C2 DE19712160747 DE2160747A DE2160747C2 DE 2160747 C2 DE2160747 C2 DE 2160747C2 DE 19712160747 DE19712160747 DE 19712160747 DE 2160747 A DE2160747 A DE 2160747A DE 2160747 C2 DE2160747 C2 DE 2160747C2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
- B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
- B04C5/12—Construction of the overflow ducting, e.g. diffusing or spiral exits
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Description
Die Erfindung betrifft einen Zyklonabscheider für heiße staubhalti?e Gase, vorzugsweise für Gase aus der entarsenierenden Röstung von arsenhaltigen Pyriten in einem Wirbelschichtofen für die Schwefelsäureherstellung, bestehend aus einem Oberteil mit tangentialem Gaseintritt, einer damit verbundenen konischen Wirbelkammer, einem unteren Staubaustrag und einem zentralen oberen Gasaustritt aus dem Zyklonabscheider.The invention relates to a cyclone separator for hot, dusty gases, preferably for gases from the De-arsenic roasting of arsenic-containing pyrites in a fluidized bed furnace for sulfuric acid production, consisting of an upper part with tangential gas inlet, a conical vortex chamber connected to it, a lower dust outlet and a central upper gas outlet from the cyclone separator.
Zweck der Erfindung ist die ungestörte Aufrechterhaltung des Betriebes eines Zyklonabscheiders trotz schlechten Staubverhaltens.The purpose of the invention is the undisturbed maintenance the operation of a cyclone separator despite poor dust behavior.
Pyrite werden in letzter Zeit Immer häufiger in Wirbelschichtöfen abgeröstet, wobei als einziger Nachteil der normalen oxydierenden Wirbelschichtröstung die Tatsache gelten kann, daß Arsen aus den Abbränden nicht in ausreichendem Maße verflüchtigt wird.Pyrites have recently become more common in fluidized bed furnaces roasted, the only disadvantage of normal oxidizing fluidized bed roasting being the fact it can be said that arsenic is not sufficiently volatilized from the burns.
Die bei der Röstung anfallenden Gase werden nach Verlassen des Ofens In einen Abhitzekessel geleitet und anschließend In Zyklonen normaler Bauart entstaubt. Unter normaler Bauart werden dabei Zyklone verstanden, wie sie beispielsweise In »Beth-Handbuch Staubtechnik«, Verlag Maschinenfabrik Beth GmbH, Lübeck, 1964, auf den Selten 85 bis 89 oder in der Zeitschrift »Staub« 1954, Heft 38, Selten 533 bis 554 beschrieben sind. Sie bestehen meist aus einem oberen tangentialen Gaseintritt mit anschließender Wirbelkammer und einem oberen Zentralrohr als Gasaustritt.The gases produced during roasting are fed into a waste heat boiler after leaving the oven then dedusted in normal cyclones. Normal construction is understood to mean cyclones, as for example in "Beth-Handbuch Staubtechnik", Verlag Maschinenfabrik Beth GmbH, Lübeck, 1964, on the rare 85 to 89 or in the magazine "Staub" 1954, issue 38, rare 533 to 554 are described. They usually consist of an upper tangential Gas inlet with adjoining vortex chamber and an upper central tube as gas outlet.
Aus der US-PS 29 43 698 Ist ein Zyklonabscheider mit einem oberen Zentralrohr als Gasaustritt bekannt.From US-PS 29 43 698 is a cyclone separator with an upper central pipe known as the gas outlet.
Die DE-PS 5 40 292 beschreibt einen Zyklonabscheider mit oberem Zentralrohr oder direkt angeschlossenem Reingasaustrittsstutzen.DE-PS 5 40 292 describes a cyclone separator with an upper central tube or directly connected Clean gas outlet nozzle.
Die GB-PS 10 18 743 beschreibt ebenfalls einen direkten Anschluß der Reingasleitung an den Zyklon, wobei in dem Reingasaustrittsstutzen Rotoren zur Erhöhung der Gasgeschwindigkeit direkt nach dem Verlassen des Zyklons angeordnet sind.GB-PS 10 18 743 also describes a direct one Connection of the clean gas line to the cyclone, with rotors in the clean gas outlet nozzle for elevation the gas velocity are arranged directly after leaving the cyclone.
Die GB-PS 6 69 194 beschreibt einen Naßzyklon, be| dem zwischen einer konischen Abschlußplatte und DIffuserplatte eine ringförmige Austrittsöffnung gebildet wird und der Einlaß oberhalb der Öffnung in der konisehen Abschlußplatte liegt. Der Zyklon taucht mit seinem offenen Ende In einen mit Flüssigkeit gefüllten Behälter ein. Durch Einstellen des Abstandes zwischen Abschlußplatte und Diffuserplatte wird der Unterdruck im Zyklon so geregelt, daß Flüssigkeit aus dem BehälterGB-PS 6 69 194 describes a wet cyclone, be | that between a conical end plate and a diffuser plate an annular outlet opening is formed and the inlet above the opening in the cone End plate lies. The cyclone dips with its open end into one filled with liquid Container. The negative pressure is set by adjusting the distance between the end plate and the diffuser plate regulated in the cyclone in such a way that liquid is removed from the container
ίο in den Zyklon steigt.ίο climbs into the cyclone.
Die CH-PS 3 44616 beschreibt einen Fliehkraftabscheider, der nicht aus einer konischen, sondern aus
einer zylindrischen Drallkammer besteht. In der ein Großteil des Staubes abgeschieden wird und in den unteren
zylindrischen Behälter fällt, während das Gas mit dem Rest des Staubes :n den oberen zylindrischen Behälter
strömt. Der Abscheidegrad einer solchen Ausgestaltung ist wesentlich schlechter.
Die GB-PS 6 07 777 beschreibt einen Naßzyklon mit einer Scheibe als oberen Abschluß des Zyklonabscheiders,
deren zentrale Öffnung durch ein venturiartiges Rohr gebildet wird.CH-PS 3 44616 describes a centrifugal separator that does not consist of a conical, but of a cylindrical swirl chamber. In which a large part of the dust is separated and falls into the lower cylindrical container, while the gas flows with the rest of the dust: n the upper cylindrical container. The degree of separation of such a design is much worse.
GB-PS 6 07 777 describes a wet cyclone with a disc as the upper end of the cyclone separator, the central opening of which is formed by a venturi-like tube.
Will man im Wirbelschichtverfahren entarsenierend
rösten, muß die Röstluft im Verhältnis zum abgerösteten Pyrit so dosiert werden, daß eine praktisch stöchiometrische
Verbrennung des Pyrits zu SO2 und FejO4 erfolgt.
Man erreicht dann, daß das Arsen in Form von As2S, und As2Oj verflüchtigt wird, während es bei nichtentarsenierender
Röstung als Eisenarsenat im Röstgut verbleibt.
Gleichzeitig erfolgt bei den hohen Rösttemperaturen von über 800° C und aufgrund der reduzierenden
Gasatmosphäre die angestrebte Verflüchtigung der in den Pyriten enthaltenen Bleikomponenten.
Eine weitere Voraussetzung zur erfolgreichen Durchführung der entarsenierenden Röstung ist eine weitgehende
Abscheidung und Abtrennung dieser Stäube bei hohen Temperaturen, bei denen eine Rekombination des
Arsens noch nicht erfolgt.
Bei der entarsenierenden Röstung von arsenhaltigen Pyriten wurde nun gefunden, daß die Entstaubung der
Gase, die normalerweise mit Zyklonen erfolgt, nicht erfolgreich durchzuführen ist, well sich das Zentralrohr
des Gasaustrittes oder ein direkt angeschlossener Gasaustrittsstutzen
nach kurzer Zeit mit Staub zusetzt undIf you want to use the fluidized bed process for dearsenic roasting, the roasting air must be dosed in relation to the roasted pyrite so that practically stoichiometric combustion of the pyrite to SO 2 and FejO 4 takes place. What is then achieved is that the arsenic is volatilized in the form of As 2 S and As 2 Oj, while in the case of non-tarsening roasting it remains in the roasted material as iron arsenate. At the same time, at the high roasting temperatures of over 800 ° C and due to the reducing gas atmosphere, the desired volatilization of the lead components contained in the pyrite occurs.
Another prerequisite for successfully carrying out dearsenic roasting is extensive separation and separation of these dusts at high temperatures at which the arsenic does not yet recombine.
In the dearsenic roasting of arsenic-containing pyrites, it has now been found that the dedusting of the gases, which normally takes place with cyclones, cannot be carried out successfully because the central pipe of the gas outlet or a directly connected gas outlet nozzle becomes clogged with dust after a short time and
« damit zu einer Betriebsunterbrechung führt.«That leads to an interruption of operations.
Ein Ersatz der Heißgaszyklone durch mechanisch einfachere Vorrichtungen ist insbesondere deswegen sehr schwierig, well der Entstaubungsgrad ganz wesentlich die Wirtschaftlichkeit des genannten Verfahrens bei der Schwefelsäureherstellung beeinflußt. So muß beispielsweise der Entstaubungsgrad des Zyklons mindestens 90 bis 95% betragen.A replacement of the hot gas cyclones by mechanically simpler devices is particularly important for this reason difficult, because the degree of dust removal is very important Affects the economics of the process mentioned in the production of sulfuric acid. Must, for example the degree of dedusting of the cyclone must be at least 90 to 95%.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Nachtelle zu überwinden durch eine konstruktive Änderung des Zyklonaustrittes, ohne daß der Abscheidegrad des Zyklonabscheiders sich verschlechtert.The invention has set itself the task of overcoming this disadvantage by means of a design change of the cyclone outlet without the degree of separation of the cyclone separator deteriorating.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß mindestens eine waagerechte Scheibe als oberer Abschluß des Zyklonabscheiders mit einer veränderlichen Öffnung 5 oberhalb des tangentialen Gaseintritts 1 als zentraler Austritt direkt unter einem Gasraum 6 mit etwa dem gleichen Querschnitt wie der obere Teil des Zyklonabscheiders und mit tangentialem oder zentralem Gasaustritt 7 angeordnet ist und der Zyklonabscheider direkt mit dem WIrbelschlchtofen verbunden angeordnet 1st.The object is achieved in that at least one horizontal disc as the upper end of the cyclone separator with a variable opening 5 above the tangential gas inlet 1 as a central outlet directly under a gas space 6 with about the same Cross-section like the upper part of the cyclone separator and arranged with a tangential or central gas outlet 7 and the cyclone separator is arranged directly connected to the vortex furnace.
Es wurde überraschend gefunden, daß anstelle eines Zentralrohres Im Austritt eine Lochblende, d. h. eine waagerechte Scheibe mit einer zentralen Öffnung ange-It was surprisingly found that instead of a central tube in the outlet a perforated diaphragm, d. H. one horizontal disc with a central opening
ordnet werden kann. Dadurch wird die Verstopfung und AnsaUbildung, wie sie an den Zentralrohren beobachtet wurde, beseitigt, und BetriebsstltlstSnde treten nicht mehr auf. Die Öffnung In der Scheibe kann entsprechend den Betriebsbedingungen verschieden sein. Das Gas tritt in einen oberen Gasraum ein, der beispielsweise zylfnderförmlg ausgebildet ist und der einen beispielsweise tangentialen Gasaustritt aufweist. In diesem Gasraum wird noch weiterer Staub abgeschieden, jedoch in weit geringerem Maße. Er kann von Zeit zu Zeit oder auch kontinuierlich entfernt werden. Ansatzbildungen oder Verstopfungen treten nicht mehr auf. Der Abscheidegrad bleibt praktisch unverändert, und die nachfolgenden im Verfahren benötigten Apparaturen werden weitgehend von Schäden durch zu hohen Staubgehalt geschützt.can be arranged. This causes the constipation and Aspiration as observed on the central tubes has been eliminated and operational malfunctions do not occur more on. The opening in the disc can vary according to the operating conditions. The gas kicks in into an upper gas space which, for example, has a cylindrical shape is formed and which has, for example, a tangential gas outlet. In this gas space is still more dust deposited, but to a much lesser extent. It can be from time to time or even continuously removed. Buildup or blockages no longer occur. The degree of separation remains practically unchanged, and the subsequent equipment required in the process is largely Protected from damage caused by excessive dust levels.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung werden mehrere waagerechte Scheiben mit unterschiedlichem Durchmesser der zentralen Öffnung als austauschbarer zentraler Gasaustritt übereinander angeordnet. According to an advantageous embodiment of the invention are several horizontal disks with different diameters of the central opening as exchangeable central gas outlet arranged one above the other.
Um eine bessere Anpassung des Zyklonabscheiders an die Betriebsverhältnisse zu erhallen, hat es sich ais vorteilhaft erwiesen, mehrere waagerechte Scheiben mit zunehmend kleinerem Öffnungsdurchmesser aufeinander zu legen. Dies hat den Vorteil, daß beispielsweise während einer Betriebspause die waagerechte Scheibe mit dem kleinsten Durchmesser entfernt werden kann und dann in der nächsten Betriebsperiode eine Scheibe mit größerem Durchmesser als zentraler Gasaustritt des Zyklons wirkt. Damit ist aber eine Anpassung des Zyklons an die Betriebsverhältnisse und die Ermittlung eines optimalen Abscheidegrades möglich.In order to obtain a better adaptation of the cyclone separator to the operating conditions, it has proven to be advantageous It has been proven that several horizontal discs with increasingly smaller opening diameters are stacked on top of one another to lay. This has the advantage that, for example, during a break in operation, the horizontal disk with the smallest diameter can be removed and then a disc with in the next operating period larger diameter acts as the central gas outlet of the cyclone. However, this means that the Cyclones to the operating conditions and the determination of an optimal degree of separation possible.
Der Zyklonabscheider ist direkt mit dem Wirbelschichtofen verbunden angeordnet. Diese Anordnung hat den Vorteil, die Staubbelastung der Gesamtanlage, insbesondere nach dem bevorzugten Verfahren der enlarsenlerenden Röstung, den nachfolgenden Abhitzekessel vor Verschleiß, verringertem Wärmeübergang zu schützen und weiterhin die unerwünschte Bildung von Elsenarsenat bei der Abkühlung im Abhitzekessel zu verhindern. Durch die Erfindung ist es möglich, die unerwünschten Ansatzbildungen und Verstopfungen des Zentralrohres auszuschalten und einen ungestörten Betrieb des Zyklons mit ausreichend hohem Abscheidegrad von ca.The cyclone separator is connected directly to the fluidized bed furnace. This arrangement has the advantage of the dust pollution of the entire system, in particular according to the preferred method of enlarsenlerenden Roasting to protect the downstream waste heat boiler from wear and tear and reduced heat transfer and further the undesirable formation of else arsenate to prevent when cooling in the waste heat boiler. The invention makes it possible to eliminate the undesirable Eliminate build-up and blockages of the central pipe and an undisturbed operation of the Cyclones with a sufficiently high degree of separation of approx.
ίο 90 bis 95*. zu gewährleisten. Erst dadurch wird es möglich, beispielsweise in der entarsenierenden Röstung oder auch bei anderen Verfahren, diese wirtschaftlich durchzuführen. ίο 90 to 95 *. to ensure. Only then is it possible For example, in dearsenic roasting or in other processes to carry out this economically.
Die Erfindung wird an Hand der Figuren näher und beispielhaft beschrieben.The invention is described in more detail and by way of example with reference to the figures.
Fig. ! zeigt den erfindungsgemäßen Zyklon,
Fig. 2 zeigt den Zyklon mit mehreren übereinander angeordneten Scheiben.Fig.! shows the cyclone according to the invention,
Fig. 2 shows the cyclone with several discs arranged one above the other.
Der in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Zyklon besteht aus dem tangentialen Eintritt I, der konischen Wirbelkammer 2, dem Staubaustrag 3, -r waagerechten Scheibe 4 mit einer Öffnung 5, dem übet de' waagerechten Scheibe angeordneten Gasraum 6 mit einem tangentialen Austritt 7. Der Gasraum besitzt eine abnehmbare Decke 8 und eine seitliche Inspektionsöffnung 9.The cyclone according to the invention shown in FIG. 1 consists of the tangential inlet I, the conical one Vortex chamber 2, the dust discharge 3, -r horizontal disc 4 with an opening 5, the exercise de 'horizontal Disc arranged gas space 6 with a tangential outlet 7. The gas space has a removable Ceiling 8 and a side inspection opening 9.
Fig. 2 zeigt drei übereinander angeordnete Scheiben 4, Aa, 46 mit verschiedenen Eintrittsöffnungen. Diese Scheiben können beispielsweise durch die Decke 8 des Gasraumes entfernt werden, so daß ein Zyklon mit größerem Gasaustrittsquerschnitt hergestellt wird. Seitlich im Oberteil werden vorteilhafterweise Inspektionsöffnungen angebracht, durch die eine Verstaubung der Kammer beobachtet und sich evtl. im Strömungsschalten abgelagerte Stäube beseitigen lassen oder durch die zentrale Öffnung 5 in den Staubaustrag 3 befördern lassen.2 shows three disks 4, Aa, 46 arranged one above the other with different inlet openings. These disks can be removed, for example, through the ceiling 8 of the gas space, so that a cyclone with a larger gas outlet cross-section is produced. On the side of the upper part, inspection openings are advantageously made through which dust build-up in the chamber can be observed and any dust deposited in the flow switch can be removed or can be conveyed through the central opening 5 into the dust discharge 3.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19712160747 DE2160747C2 (en) | 1971-12-08 | 1971-12-08 | Cyclone separator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19712160747 DE2160747C2 (en) | 1971-12-08 | 1971-12-08 | Cyclone separator |
Publications (2)
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| DE2160747A1 DE2160747A1 (en) | 1973-06-14 |
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Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19712160747 Expired DE2160747C2 (en) | 1971-12-08 | 1971-12-08 | Cyclone separator |
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1971
- 1971-12-08 DE DE19712160747 patent/DE2160747C2/en not_active Expired
Also Published As
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| DE2160747A1 (en) | 1973-06-14 |
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Legal Events
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