DE2261032A1

DE2261032A1 - Abscheider fuer feine, in einem traegergas suspendierte feststoffteilchen

Info

Publication number: DE2261032A1
Application number: DE19722261032
Authority: DE
Inventors: John Edward Gwyn; Stephen Chester Smelser
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1972-01-10
Filing date: 1972-12-13
Publication date: 1973-07-19
Also published as: GB1411136A; AU5001972A; NL7216880A; IT982375B; JPS4878565A; ES409564A1; FR2167529A1; BE793619A; FR2167529B1

Description

Shell Internationale Research Maatschappij N-.V,, Carel van Bylandtlaan 30, Den Haag, Niederlande

Abscheider
für feine, in einem Trägergas suspendierte Feststoffteilchen

Die Erfindung betrifft einen Abscheider für feine, in einem Trägergas suspendierte Feststoffteilchen mit einer Mehrzahl von rohrförmigen, im Parallelbetrieb arbeitenden Zyklonabscheidern, aus denen die abgeschiedenen Feststoffteilchen in einen gemeinsamen Bunker abgeführt werden, wobei die Zyklonabscheider ein Tauchrohr aufweisen, ferner ein dazu koaxiales Spiralströmungsrohr mit einer unteren Teilchenaustrittsöffnung und eine Vorrichtung, mit der sich mit Feststoffteilchen beladenes Gas mit Tangentialgeschwindigkeit in das Spiralströmungsrohr zuführen läßt. (Leitapparat)

Die Abscheidung feiner Feststoffe bzw. Feststoffteilchen aus Träger- bzw. Rohgasen ist für nahezu jedes System erforderlich, bei dem Gas durch eine Gasleitwände aufweisende Strömungsmaschine, wie z.B. eine Expansionsturbine, ein Verdichter, o.a., hindurchgeleitet wird, um an solchen Vorrichtungen, Maschinen u.dgl. Schäden durch

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mechanischen Abrieb bzw. Verschleiß zu vermeiden. Wird das Trägergas zum Schluß in die Atmosphäre abgegeben, kommt der Abscheidung von Feststoffteilchen eine zusätzliche Bedeutung im Hinblick auf die Reinhaltung der Luft zu.

Beide Überlegungen gelten beispielsweise bei der Behandlung von Gasen, die in Ölraffinerien mit Anlagen zum katalytischen Kracken nach dem Fließbettverfahren bei der Regenerierung des dabei verwendeten Krackkatalysators anfallen. Das aus solchen Anlagen gewonnene Regenerationsgas enthält im allgemeinen mitgeführte Katalysatorteilchen in der Größenordnung von 1 bis 75 >un, die im wesentlichen vollständig aus dem Gas ausgeschieden sein müssen, bevor dieses Rückgewinnungsturbinen oder anderen Vorrichtungen zum Rückgewinnen der im Gas enthaltenen latenten Energie zugeführt werden kann. Es ist außerdem zweckmäßig, die Katalysatorteilchen aus dem Regenerationsgas auszuscheiden, um diese nicht verloren gehen zu lassen und auch um im Hinblick auf die immer strenger werdenden gesetzlichen Vorschriften den Auswurf von Feststoffteilchen in die Atmosphäre herabzusetzen.

Zum Abscheiden mitgeführter Feststoffe aus mit Feststoffen beladenen Gasen sind zahlreiche Systeme und Vorrichtungen entwickelt worden. In solchen Systemen werden gewöhnlich rohrförmige Zentrifugalabscheider, auch Zyklonabscheider genannt, verwendet, die verhältnismäßig einfache Vorrichtungen sind und zwei konzentrisch zueinander angeordnete Rohre aufweisen, von denen das innere als Gasabzug und als Tauchrohr, das äußere als SpiralStrömungskammer dient, in welcher die Feststoffteilchen unter Ausnutzung der Zentrifugalkraft an der Kammerwand und im Abstand vom Wirbel gehalten sind. Mit zwischen dem Tauchrohr und der Spiralströmungskammer angeordneten Leitschaufeln oder durch tangentiale Zufuhr wird dem mit Feststoffen beladenen Gas eine Tangentialgeschwindigkeit aufgeprägt. Die abgeschiedenen

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Feststoffe werden durch eine öffnung im Boden der gewöhnlich kegelförmig gestalteten SpiralStrömungskammer ausgetragen. Es sind jedoch auch Spiralströmungskammern bekannt, beispielsweise aus der US-Patentschrift 3 066 854, die mit flachem Boden ausgebildete geschlitzte Rohre aufweisen.

Zyklonabscheider des obenbeschriebenen Typs arbeiten im allgemeinen zufriedenstellend, solange die eintretenden und austretenden Gasströmungen im Gleichgewicht sind. Die Systeme, in denen derartige Abscheider verwendet werden, haben jedoch den Nachteil, daß in ihnen periodische Störungen oder Strömungs-Fehlleitungen bzw. Storströmungen auftreten, während denen größere als normale Feststoffvolumina in · die Abscheider eintreten können oder unregelmäßige Gasströmungen sich ausbilden können. Unter gestörten Bedingungen arbeiten die meisten der herkömmlichen" Abscheider nicht zufriedenstellend, da infolge der unzureichenden Feststoff-Austragsleistung sich Feststoffteilchen am Boden bzw. in den unteren Bereichen der Rohre ansammeln. Diese Feststoffe werden schließlich aufgewirbelt und erneut in das durch das Tauchrohr austretende Gas eingetragen, so daß an der Auslaßseite Schaden durch mechanischen Abrieb entstehen und der Feststoffauswurf sich erhöht.

Bei Verwendung von Vielzellen-Zyklonabscheidern, die an eine gemeinsame Gasquelle und an einen gemeinsamen Feststoff-Bunker angeschlossen sind, treten häufig Verminderungen der Abscheideleistung auf, die nicht auf äußere Ursachen zurückzuführen sind, sondern durch Strömungs-Fehlleitungen in der Abscheidevorrichtung selbst verursacht sind.- Beispielsweise führt bei einer Mehrzahl miteinander parallel geschalteter Abscheider dieses Typs die Verstopfung des Tangentialeintritts oder eines oder mehrerer Schlitze der Leitschaufeleinrichtung in einem der Abscheider zu verminderter Strömung in diesem Abscheider, jedoch zu einer entsprechenden erhöhten Strömung in den übrigen Abscheidern. Das Ergebnis ist ein "Rückdruck" aus den anderen

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Abscheidern in den teilweise verstopften Abscheider, was die Abscheideleistung nachträglich beeinflußt und ein Hinüberreißen von Feststoffteilchen verursacht- Strömungs-Fehlleitungen können auch durch andere Bedingungen im Abscheider verursacht sein, beispielsweise durch teilweise oder vollständige Verstopfung des Tauchrohres, durch zu großen "Spalt an den Leitschaufeln, durch Einbeulungen oder andere Unregelmäßigkeiten in den Rohren, etc., wobei alle diese Ursachen sich nachteilig auch auf die Abscheideleistung auswirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln einen wirtschaftlich herstellbaren Abscheider für feine, in einem Trägergas suspendierte Feststoffteilchen zu schaffen, dem die vorstehenden und weitere Nachteile nicht anhaften, eine überraschend große Unempfindlichkeit gegenüber durch innere Ursachen bedingte Strömungs-Fehlleitungen und/oder Störungen aufweist und die gestellten Forderungen in besonders zuverlässiger Weise erfüllt.

Bei der Lösung dieser Aufgabe geht der Erfinder von der Feststellung aus, daß Leistungsminderungen beim Abscheiden von Feststoffen aus einem Trägergas, die durch Störungen oder Strömungs-Fehlleitungen verursacht sind, wesentlich herabgesetzt werden können, wenn ein Abscheider mit einer Mehrzahl von rohrförmigen Zyklonabscheidern verwendet wird, bei denen die SpiralStrömungsrohre im wesentlichen ohne Boden ausgeführt sind.

Die der Erfindung gestellte Aufgabe ist daher mit einem Abscheider der eingangs beschriebenen Art gelöst, der sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, daß die untere Teilchenaustritts öffnung am Spiralströmungsrohr jedes Zyklonabscheiders im wesentlichen den gleichen Durchmesser auf-, weist wie das Spiralströmungsrohr.

Es wurde festgestellt, daß der erfindungsgemäß ausgebildete

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Abscheider eine merklich größere Unempfindlichkeit gegenüber Störungen und Strömungs-Fehlleitungen aufweist als Systeme, die mit Abscheidern mit kegelförmig zulaufenden oder geschlitzten Bodenteilen arbeiten. Die verbesserte Leistung des erfindungsgemäßen Abscheiders während Zeitabschnitten mit durch äußere Ursachen bedingten Störungen ist dadurch erklärlich, daß die Abscheider keinen Boden besitzen, an dem sich ein mehr als normal großes Feststoffvolumen ansammeln könnte. Es entsteht somit keine Anhäufung von Katalysatorteilehen, so daß weniger Teilchen erneut eingetragen werden. Die Ursache für die verbesserte Leistung während Zeitabschnitten mit durch innere Ursachen bedingten Strömungs-Fehlleitungen ist jedoch weniger leicht bestimmbar, da man erwarten würde, daß,bei SpiralStrömungsrohren mit großen, nicht eingeengten öffnungen mehr als bei solchen mit kleinen öffnungen, die Gasrückströmung Feststoffteilchen aus dem Bunker mit in das Tauchrohr hineinreißt. Theoretisch wird die überragende Leistung des erfindungsgemäß ausgebildeten Abscheiders damit begründet, daß sich unter jeder Spiralströmungskammer eine sieh ausdehnende, kreisrunde Gas-Wirbel-Wand ausbildet, die verhindert, daß bei Auftreten einer Rückströmung Teilchen aus dem Bunker in das Tauchrohr hineingerissen werden, Eine derartige Gas-Wand bildet sich bei herkömmlichen rohrförmigen Zyklonabscheidern nicht oder nur in einem wesentlich geringeren Ausmaß aus, da das Gas im Spiralströmungsrohr solcher Abscheider beim Durchwandern der verengten öffnung im Boden des GasStrömungsrohres seinen wendeiförmigen Impuls verliert.

Die Verwendung einer Mehrzahl von Zyklonabscheidern mit im wesentlichen nicht verengten Böden bringt nicht nur, die Beibehaltung hoher Abscheideleistung unter Bedingungen mit Störungen oder Strömungs-Fehlleitungen, sondern auch eine Erhöhung der Abscheideleistung unter normalen Betriebsbedingungen _% insbesondere dann, wenn die Abscheider mit Leitschaufeln aus« gestattet sind, die einen bestimmten, nachfolgend näher

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beschriebenen kritischen Austrittswinkel aufweisen. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Abscheiders ergibt sich aus der Verringerung der durch mechanischen Abrieb verursachten Schaden.

Die rohrförmigen Zyklonabscheider im erfindungsgemäßen Abscheider arbeiten im Parallelbetrieb und sind im wesentlichen zusammengesetzt aus einem Tauchrohr, aus einem dazu koaxialen Spiralströmungsrohr mit einer unteren Teilchenaustrittsöffnung, deren Durchmesser im wesentlichen gleich ist mit dem des Spiralströmungsrohres, und aus einer Vorrichtung, mit der sich mit Feststoffteilchen beladenes Gas mit Tangentialgeschwindigkeit in das Spiralströmungsrohr zuführen läßt, beispielsweise im ringförmigen Spalt zwischen dem Tauchrohr und dem Spiralströmungsrohr angeordnete Leitschaufeln oder ein in einem oberen Teil des Spiralstromungsrohres angeordneten Tangentialeintritt. Durchmesserverhältnisse zwischen Tauchrohr und Spiralströmungsrohr sowie andere Abmessungen von rohrförmigen Zyklonen sind dem Fachmann im allgemeinen bekannt und brauchen daher hier nicht mit Einzelheiten beschrieben zu werden. Die Länge des ohne Boden ausgeführten Spiralstromungsrohres des erfindungsgemäßen Abscheiders ist nicht kritisch, außer daß die Länge des Spiralstromungsrohres kleiner sein soll als die Länge bis zu dem Punkt, an dem im Rohr die Umkehrung des überwiegenden Teils der Gasströmung eintreten würde.

Der Abscheider nach der Erfindung ist besonders vorteilhaft beim Abscheiden von Katalysatorteilchen aus Regenerationsgas aus einer Anlage zum katalytischen Kracken nach dem Fließbettverfahren verwendbar. In diesem Anwendungsfall werden bevorzugt, rohrförmige Zyklonabscheider verwendet, die mit Leitschaufeln ausgerüstet sind, um dem mit Feststoffen beladenen Gas eine Tangentialgeschwindigkeit zu erteilen. Besonders bevorzugt sind Leitschaufeln, die einen verhältnismäßig kleinen Austrittswinkel, nämlich von Jo⁰ oder darunter, aufweisen. Der Austrittswinkel wird an der Unterseite der Leitschaufel

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gegen eine Waagerechte gemessen (Fig. 3)·

Während man bei der Verwendung von Leitschaufeln mit verhältnismäßig kleinen Austrittswinkeln eine Erhöhung der tangentialen Eintrittsgeschwindigkeit und eine dementsprechende Erhöhung der Abscheideleistung erwarten würde, ist die Kleinheit des Austrittswinkels an den Leitschaufeln · durch erhöhten Druckverlust und Schaden an den Abscheiderwänden durch mechanischen Abrieb begrenzt. Es wurde jedoch festgestellt, daß dieser Druckverlust und die genannten Schäden in großem Umfang gemildert werden können, wenn Spiralströmungsrohre ohne Boden verwendet werden, so daß gegenüber Abscheidern mit kleinen Bodenöffnungen kleinere Leitschaufel-Austrittswinkel vorgesehen sein können. Dies ist in hohem Maße vorteilhaft, da man herausgefunden hat, daß sehr feine Feststoffteilchen, d.h. solche mit einer GrenzkorngrÖße von 2,5 um und darunter, in bodenlosen Abscheidern bei Leitschaufel-Austrittswinkeln von 30° oder darunter abgeschieden werden können. Dagegen liegt die kleinste Grenzkorngröße, die mit den meisten herkömmlichen Abscheidern in diesem Anwendungsbereich abgeschieden werden kann, bei etwa 3 bis 4· um. Unter Grenzkorngröße bzw. Grenzkorn wird das im Durchmesser kleinste Teilchen verstanden, das bei bei 50 % Abscheideleistung abgeschieden wird. Die Abscheidung solch äußerst feiner Teilchen ist natürlich im Hinblick auf die weiter oben bereits erwähnte Reinhaltung der Luft von großem Vorteil.

Weitere Vorteile des erfindungsgemäß ausgebildeten Abscheiders ergeben sich aus dem Nachstehenden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels mit weiteren Einzelheiten erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt eines erfindungsgemäß ausgebildeten Abscheiders mit

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vier im Parallelbetrieb arbeitenden rohrförmigen Zyklonabscheidern,

Fig. 2 eine Seitenansicht, in vergrößertem Maßstab und teilweise im Schnitt,eines zur Verwendung im in Fig. 1 dargestellten Abscheider verwendbaren Zyklonabscheiders,

Fig. 5 einen Schnitt durch eine Leitschaufel zur Darstellung des Verfahrens zum Messen des Leitschaufel-Austrittswinkels und

Fig. 4 ein Diagramm des Verhältnisses zwischen dem prozentualen Rückstrom und der Gesamt- bzw, Brutto-Leistung eines Zyklonabscheiders mit kegelförmigem Unterteil und eines bodenlosen Zyklonabscheiders.

Fig. 1 zeigt, daß mit mitgeführten Feststoffteilchen beladenes Gas dem Abscheider über eine Zuleitung 1 zugeht und von dort in eine Verteilerkammer 2 gelangt, die von einer Behälterwand und Trennwänden 4 und 5 begrenzt ist. Dadurch wird das Gas einem von vier rohrförmigen Zyklonabscheidern zugeteilt.Wenngleich bei der gezeigten Ausbildungsform vier Zyklonabscheider vorgesehen sind, so versteht es sich, daß die Verwendung einer kleineren oder größeren Anzahl solcher Abscheider möglich ist. Die einzelnen Zyklonabscheider in der gezeigten Ausbildungsform Weisen Leitschaufeln 6 auf, durch die das Gas hindurchgeht, bevor es mit hoher Tangentialgeschwindigkeit in ein ßpiralströmungsrohr 7 einströmt. In diesem werden die Feststoffteilchen unter Ausnutzung der Zentrifugalkraft abgeschieden und durch eine untere Teilchen-Austrittsöffnung 9 abgeführt, deren Durchmesser im wesentlichen gleich ist dem des ßpiralströmungsrohres. Die Teilchen gelangen in einen gemeinsame Sammelkammer bzw. in einen gemeinsamen Bunker, der von einem Trichter 10 begrenzt ist, dessen Querschnittsfläche größer ist als die zusammengefaßten Querschnittsflächen der Spiralströmungskammern bzw. Spiralströmungsröhre. Das

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Reingas strömt durch ein {rauchrohr 8 in eine Sammelkammer 11 ein und wird über eine Leitung 12 abgeführt, um einer Rückgewinnungsturbine oder einer anderen Strömungsmaschine oder an die Atmosphäre abgegeben zu werden»

Aus der Darstellung in Fig. 2 wird deutlich, daß die dem mit Feststoffteilchen beladenen Gas bzw. dem Rohgas aufgedrängte Tangentialgeschwindigkeit mit den Leitschaufeln 6 erzeugt wird. Es versteht sich jedoch, daß ebenso gut andere Vorrichtungen, beispielsweise /tangential gerichteter Eintritt vorgesehen sein können, um die langentialbewegung aufzuzwingen.

Fig. 3 zeigt, daß der Austrittswinkel der Leitschaufel, in diesem speziellen Fall <
Waagerechte gemessen wird.

in diesem speziellen Fall ein Winkel von 30°, gegen die

Es leuchtet ebenfalls ein, daß der dargestellte Abscheider allein oder in Verbindung mit anderen Abscheidevorrichtungen verwendbar ist. Beispielsweise werden in Anlagen zum katalytischen Kracken nach dem Fließbettverfahren häufig drei oder mehrere Abscheidestufen eingesetzt, mit denen jeweils zunehmend kleinere Katalysatorteilchen abscheidbar sind. Der erfindungsgemäße Abscheiderist für jede dieser Stufen geeignet, wird jedoch vorzugsweise in einer der letzten Stufen verwendet, da er, wie weiter oben bereits beschrieben, für das Abscheiden von Teilchen mit kleinem Durchmesser ausgezeichnete Leistungen bringt.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung und ihrer Vorteile sei auf die nachfolgenden Beispiele verwiesen,

BEISPIEL T '■*-."■

Um zu zeigen, daß der erfindungsgemäß ausgebildete Abscheider auch bei Vorhandensein von Strömungs-Fehlleitungen seine Ab-' scheiderleis'tung beibehält, wurde eine Reihe von Versuchen durchgeführt, bei denen im Abscheider nach der Erfindung

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verschiedene Arten von Strömungs-Fehlleitungen erzeugt wurden, um die unter industriellen Betriebsbedingungen vorkommenden Zustände zu simulieren. Der für diese Versuche verwendete Abscheider wies vier rohrförmige Zyklonabscheider auf^;, die mit Leitschaufeln ausgerüstet waren. Die SpiralStrömungsrohre waren ohne Boden ausgeführt. Die abgeschiedenen Katalysatorteilchen wurden aus den Spiralströmungsrohren in einen gemeinsamen Bunker abgeleitet. Als Rohgas wurde zu diesen Versuchen Luft verwendet, die den entsprechenden Anteil an Teilchen des beim katalytischen Kracken verwendeten Katalysators enthielt. Bei 96 % der Teilchen lag die Teilchengröße zwischen 0,6 und 25 um.

Bei einer Versuchsreihe wurde eine Anzahl von Leitschaufeln in einem der rohrförmigen Zyklonabscheider verstopft, so daß in diesem Abscheider infolge des übermäßigen Abblasens in den übrigen Abscheidern, die zusätzlich das vom verstopften Abscheider nicht aufgenommene Volumen zu verarbeiten hatten, eine übermäßige Rückströmung erzeugt/ "dWw Art von ßtrömungs-Fehlleitung sei nachstehend als Typ 1 bezeichnet* Bei einem anderen Versuch wurde durch Verschließen des Tauchrohres in einem der Abscheider ein übermäßiges Abblasen in diesem so abgeänderten Abscheider, in den übrigen Abscheidern eine übermäßige Rückströmung hervorgerufen. Diese Art von Strömungs-Pehlleitung sei nachstehend als Typ 2 bezeichnet· In einem weiteren Versuch wurde die Strömungs-Pehlleitung des Typs 2 dadurch erzeugt, daß der Spalt zwischen den Leitschaufeln und der Wand der Spiralströmungskammer übermäßig groß gemacht wurde, so daß in das SpiralStrömungsrohr des abgeänderten Abscheiders ein mehr als normal großes Gasvolumen eintreten konnte.

Bei jedem dieser Versuche wurden die Strömungsprofile nach dem Helium-Indikator-Verfahren festgestellt, bei dem in den Leitschaufelschlitz einer Leitschaufeleinrichtung Helium eingesprüht wurde und die Heliumkonzentrationen in der Abzugsluft an jedem der Gasaustritte gemessen wurden» Unter

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Versuchsbedingungen mit Strömungs-Fehlleitung.wurden zwei getrennte .Konzentrationsmessungen vorgenommen, wobei bei der ersten Helium in den Leitschaufelschlitz eines nicht abgeänderten Rohres und bei der zweiten Messung Helium in den Leitschaufelschlitz eines abgeänderten Rohres eingesprüht wurde. Die aus diesen Versuchen erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt. Die prozentuale ■ Rückströmung für die Strömungs-Fehlleitung des Typs 1 bezieht sich auf die Rückströmung im geänderten Abscheider, während die prozentuale Rückströmung zur Strömungs-3?ehlleitung des Typs 2 auf die Rückströmung in den nicht geänderten Rohren bezogen ist. Die Gesamt- bzw. Brutto-Leistung bzw. der Abscheidegrad errechnet sich nach der Gleichung η = ~ worin U «» das Gesamtgewicht der von dem Abscheider aufgefangenen Katalysatorteilchen ,+ F = das Gewicht der dem Abscheider zugeführten Katalysatorteilchen.ist»

TABELLE 1

Ver- Störung Strömungs- Ges.-- Katal. Rück- Ab

such Fehl- Durch- Anteil strömung scheide-

Nr. leitung satz grad

Typ NmVs g % $

1 keine
(Normalfall) - 1,13 2028,5 -1 61,6)

2 ein Leitschaufel
schlitz

verstopft 1 1,13 1875,6 5,2 58,8

3 . zwei Leitschaufel-

verstopft 1 1,09 1946,6 25,8 51,1

4 Tauchrohr
verschlossen 2 ' 1,16 2222,2 33,3 34,0

5 Spalt zu
groß, ca.

4,8 mm 2 1,23 2211,3 3,8 57,3

)* Mittelwert .aus 3 Versuchen ' /<\o

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Die vorstehenden Angaben zeigen, daß im Parallelbetrieb arbeitende Vielzellen-Abscheider mit bodenlosen Spiralströmungsrohren ihre Abscheideleistung trotz großer Rückströme im wesentlichen beibehalten.

BEISPIEL 2

Zu diesem Beispiel wurden Versuchsreihen durchgeführt! um unter veränderlichen Rückströmungsbedingunsen zwischen in dem Abscheider nach der Erfindung verwendeten rohrförmigen Zyklonabscheidern mit bodenlosen SpiralStrömungsrohren und einem Abscheider mit kegelförmig ausgebildetem Unterteil die. Unempfindlichkeit gegen Strömungs-Fehlleitungen zu vergleichen. In einer Reihe von Versuchen wurde ein erflndungsgemäß ausgebildeter rohrförmiger Zyklonabscheider mit bodenlosem Spiralströmungsrohr verwendet, wobei das SpiralStrömungsrohr einen Durchmesser von 254 mm aufwies und der Austrittswinkel an den Leitschaufeln 20° betrug. Die Durchsätze bei diesen Versuchen lagen zwischen Q»4-9 und 0,5*1 Nnr/e» Zur Durchführung einer anderen Versuchsreihe wurden rohrförmige Zyklonabscheider verwendet, deren Spiralströmungsrohr einen kegelförmigen Unterteil mit einer Öffnung von 38 mm aufwies. Der Austrittswinkel der Leitschaufeln betrug in diesem !"all 30°. Diese Versuche wurden mit einem Durchsatz von 0,69 Nur/s durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Versuche sind grafisch in Fig. 4 dargestellt. Die obere Kurve bezieht sich auf die Versuche mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Zyklonabscheider. Als Hohgas wurde bei diesem Vergleichsversuch das gleiche Medium wie im Beispiel 1 verwendet.

Die in der Grafik dargestellten Versuchsergebnlsse machen deutlich, daß beim Abscheider mit kegelförmigen Spiralströmungsrohr der Abscheidegrad bei zunehmender Rückstreuung stark abfällt, während beim Abscheider mit bodenlosem Spiralströmungsrohr der Abscheidegrad trotz der gegenüber dem kegelförmigen Strömungsrohr viel größeren Öffnung bei zunehmender Rückströmung nur allmählich abfällt und bei einer Rückströmung

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von 15 % noch einen verhältnismäßig großen Abscheidegrad erreicht. Zu einem weiteren Versuch wurde ein Zyklonabscheider mit bodenlosem Strömungsrohr verwendet, bei dem der Austrittswinkel der Leitschaufeln 10° betrug.. Hierbei betrug der Abscheidgrad bei einer Rückströmung von 19 % etwa 54 %.

BEISPIEL 3 - ...

Eine weitere Bestätigung der Vorteile des erfindungsgemäß ausgebildeten Abscheiders lieferte eine Reihe von Versuchen, bei denen die Abscheidegrade von Zyklonabscheidern mit bodenlosem Strömungsrohr und von herkömmlichen Abscheidern bei verschiedenen Leitschaufel-Austrittswinkeln verglichen wurden. Die Versuchsbedingungen und die Versuchsergebnisse sind in Tabelle 2 aufgezeichnet. Die Schlitzgröße bei den Abscheidern mit Flachboden-Strömungsrohren betrug etwa 19,05 . 9,525 · 50,8 mm, während die Öffnung des kegelförmigen Unterteils 25,4 bis 12,7 mm betrug. Der Abscheider mit bodenlosem Strömungsrohr wies eine nicht verengte öffnung von 254 mm 0 auf.

	Ab scheider- Typ	TABELLE 2	Ges,- Durch- satz NmVs	Katal. Anteil S	Ab scheide grad
	Flachboden, 2 Schlitze		0,65	1506	60,0
Ver such	Kegelförmiger Unterteil	Leit schaufel Austritts winkel	0,65	1492,0	66,4
6	ohne Boden	30°	0,71	1482,3	70,7
7	Flachboden, 2 Schlitze	30°	0,46	1475,5	64,6
8	Kegelförmiger Unterteil	30°	0,50	1333,0	73,0
9-	ohne Boden	20°	0,52	1439,3	75,7
10	FIiJ chb öden 2 -Schlitze	20°	0,33	1517,0	68,6
11	ohne Boden	20°	0,37	1425,6	74,8
12	10°
13	10°

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Zusätzlich zur Bestimmung des Abscheidegrades in den vorbeschriebenen Versuchen wurden in mehreren dieser Versuche die abgeschiedenen Grenzkorngrößen ermittelt. Dabei ergaben sich folgende Ergebnisse:

	Abscheider- Typ	TABELLE 3	Grenzkorn- Durchmesser um
	Flachboden 2 Schlitze		3,3
Ver such Nr.	ohne Boden	Leitschaufel- Austritt swinke1	2,5
6	ohne Boden	30°	1,86
8	ohne Boden	30°	1,65
11	20°
13	10°

Aus den vorstehenden Angaben ergibt sich, daß bei Verwendung von Abscheidern mit bodenlosen Spiralströmungsrohren und mit Leitschaufel-Austrittswinkeln von 30° oder darunter eine Herabsetzung der Grenzkorngröße unter 2,5 um erreichbar ist.

/Ansprüche

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Claims

ANS PR UCHE

1. Abscheider für feine,' in einem Trägergas suspendierte Feststoffteilchen mit einer Mehrzahl Von rohrförmigen, im Parallelbetrieb arbeitenden Zyklonabscheidern, aus denen die abgeschiedenen Feststoffteilchen in einen gemeinsamen Bunker abgeführt werden, wobei die Zyklonabscheider ein Tauchrohr aufweisen, ferner ein dazu koaxiales Spiralströmungsrohr mit einer unteren Teilchenaus;trittsöffnung und eine Vorrichtung, mit der sich mit Feststoffteilchen beladenes Gas mit Tangentialgeschwindigkeit in das Spiralströmungsrohr zuführen läßt, dadurch gekennze i chne t, daß die untere Teilchenaustrittsöffnung (9) am Spiralströmungsrohr (7) jedes Zyklonabscheiders im wesentlichen den gleichen Durchmesser aufweist wie das Spiralströmungsrohr (7).

2. Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem mit Feststoffteilchen beladenen Gas aufgedrängte Tangentialgeschwindigkeit mit Leitschaufeln (6) erzeugt ist.

3- Abscheider nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittswinkel der Leitschaufeln (G) 30° oder weniger beträgt.

4. Verfahren zum Abscheiden.feiner Feststoffteilchen aus einem mit Feststoffteilchen beladenen Gas, dadurch gekennzeichnet, daß eine Strömung des mit Feststoffteilchen beladenen Gases in eine Mehrzahl von Gasströmungen unterteilt wird, die durch eine entsprechende Mehrzahl von im wesentlichen senkrecht angeordneten rohrförmigen

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Zentrifugal-Trennzonen von im wesentlichen einheitlicher Querschnittsfläche geleitet werden, daß aus der Wirbelsenke der sich ergebenden Spiralströmung in jeder Trennzone Gas nach oben abgezogen wird und die abgezogenen Gasströme zusammengefaßt werden, und daß die unter Ausnutzung der Zentrifugalkraft abgeschiedenen feinen Feststoffteilchen vom unteren Teil jeder Trennzone ohne Verengung des Strömungsquerschnittes in eine gemeinsame Sammelzone ausgetragen werden, deren Querschnittsfläche wesentlich größer ist als die zusammengefaßten Querschnittsflächen der Mehrzahl von Trennzonen.

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