DE2552298C3

DE2552298C3 - Process for separating and removing dust from a debris filter

Info

Publication number: DE2552298C3
Application number: DE19752552298
Authority: DE
Inventors: Norio Arashi; Yukio Hishinuma
Original assignee: Babcock Hitachi KK; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1974-11-22
Filing date: 1975-11-21
Publication date: 1979-03-01
Also published as: DE2552298B2; JPS5748970B2; DE2552298A1; JPS5159777A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abtrennen und Abführen von Staub von den Füllkörpern eines mit staubhaltigen Gasen beaufschlagten Schüttschichtfilters nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a method for separating and removing dust from the packing a packed bed filter charged with dusty gases according to the preamble of claim 1.

Bei älteren Staubfilteranlagen mit sogenannten Schüttschichtfilter!! wird der nach vorbestimmten Belriebszeiten in der Schüttgutschicht angesammelte Staub durch Abschalten des Filters aus dem Gasstrom und Reinigen der gesamten Füllkörpermenge in einer gesonderten Anlage durchgeführt. Neben dem erheblichen Arbeitsaufwand sind bei derartigen Anlagen zur kontinuierlichen Staubabscheidung aus einem Gasstrom jeweils mehrere parallel geschaltete Schüttgutfilter notwendig, um einen kontinuierlichen Filterbetrieb sicherzustellen.In older dust filter systems with so-called Loose bed filter !! is accumulated in the bulk material layer after predetermined exposure times Dust by switching off the filter from the gas flow and cleaning the entire amount of packing in one carried out separately. In addition to the considerable amount of work involved in such systems continuous dust separation from a gas stream, several bulk material filters connected in parallel necessary to ensure continuous filter operation.

Es ist bereits auch ein Schüttschichtfilter zur Staubabscheidung aus Gasströmen bekannt (DE-PS 3 42 402), bei dem die in einem Schacht als lose Schüttung befindlichen Füllkörper entweder kontinuierlich oder absatzweise am Boden der Schüttschicht durch einen Drehrost und konzentrisch angeordnete Ringe ausgetragen und durch einen anschließenden Reinigungsvorgang in einer Trommel vom angelagerten Staub gereinigt werden. Die gereinigten Füllkörper gelangen durch einen geeigneten Förderer und einen Eintrag von oben wieder in das Schüttgut. Das zu reinigende Gas und die Füllkörper bewegen sich im Gegenstrom. Der zwischen den einzelnen Füllkörpern in der Schicht in teilagglomerierter Form angesammelte und an den Füllkörpern angelagerte Staub wird zusammen mit den Füllkörpern durch Schwerkraftwirkung ausgetragen und erst anschließend in einer gesonderten Einrichtung — Drehtrommel — von den Füllkörpern abgeschieden. Bei periodischer Verfahrensführung, ti. h. bei Abziehen der Füllkörper-Teilmengen nach bestimmten Betriebszeiten, erfolgt die Steuerung des Reinigungsablaufes durch Überwachen des Druckverlustes in der Schüttgutschicht. Neben der notwendigen gesonderten Reinigungseinrichtung zum Abtrennen des Staubes von den Füllkörpern hat dieser bekannte Gasreiniger den betriebstechnischen Nachteil, daß durch die beim Abziehen der Teilmenge in der Filterschicht auftretenden Relativbewegungen der Füllkörper freigesetzten Staubpartikel vom Gasstrom mitgerissen werden und in die Atmosphäre gelangen. Dies führt zu den bekannten, periodisch auftretenden Verunreinigungen der Umgebungsluft durch derartige Filteranlagen.A packed bed filter for separating dust from gas streams is also known (DE-PS 3 42 402), in which the filler bodies located in a shaft as loose bedding are either continuous or intermittently at the bottom of the bulk layer through a rotating grate and concentrically arranged rings discharged and removed by a subsequent cleaning process in a drum Dust to be cleaned. The cleaned packing pass through a suitable conveyor and a Entry back into the bulk material from above. The gas to be cleaned and the packing move in the Countercurrent. The accumulated between the individual packing in the layer in partially agglomerated form and dust attached to the fillers is moved together with the fillers by the action of gravity discharged and only then in a separate device - rotary drum - from the Filing bodies deposited. With periodic procedure, ti. H. when subtracting the packings After certain operating times, the cleaning process is controlled by monitoring the pressure loss in the bulk material layer. In addition to the necessary separate cleaning device for separation the dust from the packing, this known gas cleaner has the operational disadvantage that due to the relative movements of the filler bodies that occur in the filter layer when the partial amount is withdrawn released dust particles are carried away by the gas flow and enter the atmosphere. This leads to the known, periodically occurring contamination of the ambient air by such Filter systems.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Abtrennen und Abführen von Staub von den Füllkörpern eines Schüttgutfilters anzugeben, bei dem keine zusätzlichen Arbeiten notwendig sind und das auch während der Staubabtrennung von den Füllkörpern eine ausreichende Gasreinigung gewährleistet.The object of the invention is to provide a method for separating and removing dust from the packing of a bulk material filter that does not require any additional work and that too ensures sufficient gas cleaning during the dust separation from the packing.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Dabei erfolgt das Abtrennen des Staubes durch die auf das Abziehen einer Teilmenge zurückzuführenden Relativbewegungen der Füllkörper innerhalb der Schüttgutschicht und die Staubabführung unmittelbar aus dieser Schüttgutschicht während des normalen Gas-Reinigungsbetriebes. Der Austrag der Teilmenge der Füllkörper dient zur Erzielung dieser Relativbewegungen, die sich über die gesamte Schichthöhe fortsetzen und den durch Anhaften agglomerierten Staub aus dem bei ruhendem Bett gebildeten vergleichsweise festen Verbund mit den Füllkörpern lösen. Aufgrund seiner nunmehr größeren Körnung kann der vom Gasstrom aus der Schültgutschicht abgeförderte Staub in einem einfachen Abscheider, z. B. einem Multizyklon, aus dem Gas abgeschieden werden, ohne daß größere Mengen von Feinststaub mit in die Atmosphäre gelangen.According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of the main claim. The dust is separated off by the dust that can be traced back to the removal of a partial amount Relative movements of the packing elements within the bulk material layer and the dust removal directly from this bulk material layer during normal gas cleaning operation. The discharge of the subset the filling body is used to achieve these relative movements, which extend over the entire height of the layer and the dust agglomerated by adherence from the dust formed when the bed is at rest for comparison loosen solid bond with the packing. Due to its larger grain size, the dust conveyed away by the gas stream from the Schältgutschicht in a simple separator, z. B. a Multicyclone, from which gas can be separated without introducing large amounts of fine dust into the Atmosphere.

Die Steuerung des periodischen Austrags der Teilmengen kann — ähnlich wie bei dem bekannten Gasreiniger nach der DE-PS 3142 402 - durch Überwachung des Druckverlustes in der Filterschicht oder aber mit Vorteil durch Voreinstellen einer von Betriebsparametern bestimmten Taktfolge vorgenommen werden.The control of the periodic discharge of the subsets can - similar to the known Gas cleaner according to DE-PS 3142 402 - by monitoring the pressure loss in the filter layer or it is advantageously carried out by presetting a cycle sequence determined by operating parameters will.

Im folgenden werden als Ausführungsbeispiele verschiedene Schüttschichtfilter zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigtIn the following, various bulk bed filters for carrying out the Method according to the invention described with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Schüttschichtfilters, Fig. 1 is a schematic representation of a packed bed filter,

Fig. 2 ein Diagramm der Bewegungen der Schütlschicht im Filter beim Abziehen der Füllkörper als Funktion der Höhe der Schüttschicht,Fig. 2 is a diagram of the movements of the Schütlschicht in the filter when removing the packing as a function of the height of the bulk layer,

F i g. 3 schematisch die Fließbewegungen der Füllkörper in der Schüttschicht beim Abziehen einer Teilmenge, F i g. 3 schematically the flow movements of the packing in the bulk layer when a partial amount is withdrawn,

Fig.4 ein Diagramm der Druckverluste des Gas-Stroms als Funktion der Betriebszeit bei der Filterausführung nach Fig. 1,4 shows a diagram of the pressure loss in the gas flow as a function of the operating time in the case of the filter design according to Fig. 1,

Fig. 5 und 6 zwei andere Filterausführungen in schematischer Darstellung.5 and 6 two other filter designs in a schematic representation.

Der in Fig. 1 dargestellte Schüttschichtfilter besteht aus einem Filtergehäuse 1, einem Gaskanal 2, einem Gasabzug 3 und aus einem ortsfesten, mit Füllkörpern gefüllten Filterkasten 4, der seitlich von je einer lalousiewand 5 begrenzt wird und an seinem unteren Ende einen Trichter 6 mit einem Absperrfilter aufweisi. Eine Pumpe 8 fördert die periodisch abgezogenen Füllkörper durch eine Förderleitung 9 mittels durch eine Leitung 10 zugeführter Druckluft in einen Zyklon 11. Der möglicherweise noch vorhandene Reststaub wird inThe packed bed filter shown in Fig. 1 consists from a filter housing 1, a gas duct 2, a gas vent 3 and from a stationary one with fillers filled filter box 4, which is laterally bounded by a louvre wall 5 and at its lower At the end of a funnel 6 with a shut-off filter. A pump 8 conveys the periodically withdrawn fillers through a delivery line 9 by means of a Line 10 supplied compressed air into a cyclone 11. Any remaining dust is in

einen nachgeschalteten Zyklon 12 aus der Luft abgeschieden. An der Eintragsseite des Filterkastens ist ein Sperrschieber 13 vorgesehen. Die Strömungsrichtung der Gase ist durch Pfeile 14 und die Bewegungsrichtung der Füllkörper durch einen Pfeil 15 gekennzeichnet Zwischen der in Fig. 1 linken Einströmseite des verunreinigten Gases und der rechten Abslrömseite für das gereinigte Gas ist eine Leitung 16 zum Messen des Druckverlustes sowie ein Meßwertunvormer 17 eingeschaltet Ein Schütthöhenfühler 18 im Zykon 11 ist mit einem Meßwertumformer 19 gekoppelt. Der Gasabzug 3 ist über einen Kanal 20 mit einem Multizyklon 21 verbunden, von dem ein Abzug in die Atmosphäre führt. Im oberen Teil des Filterkastens 1 ist ein weiterer Schütthöhenfühler 23 angeordnet, der mit einem Meßwertumformer 24 gekoppelt ista downstream cyclone 12 separated from the air. On the entry side of the filter box is a locking slide 13 is provided. The direction of flow of the gases is indicated by arrows 14 and the direction of movement the filler body indicated by an arrow 15 between the inflow side on the left in FIG. 1 the contaminated gas and the right downstream side for the cleaned gas is a line 16 for measuring of the pressure loss as well as a measured value unvormer 17 switched on. A bed height sensor 18 in the Zykon 11 is coupled to a transducer 19. The gas vent 3 is via a channel 20 with a Multicyclone 21 connected, from which a vent leads into the atmosphere. In the upper part of the filter box 1 is a further bulk height sensor 23 is arranged, which is coupled to a transducer 24

Wenn die Rauchgase in Richtung des Pfeiles 14 den Fi.'lerkasten durchströmen, wird der im Rauchgas enthaltene Staub von der aus Füllkörper^ gebildeten Schüttgutschicht zurückerhalten. Dabei steigt der Strömungswiderstand und der Druckverlust des Gases in der Schültgutschicht, was in der Meßleitung 16 festgestellt wird. Übersteigt der Strömungswiderstand einen vorbestimmten Wert, dann öffnet der Sperrschieber 7 durch einen Impuls des Meßwertumformers 17, und eine Teilmenge an Füllkörpern fällt durch den Sperrschieber 7 hindurch.When the flue gases flow through the fi.'lerkasten in the direction of arrow 14, it becomes in the flue gas received dust back from the bulk material layer formed from packing ^. The increases Flow resistance and the pressure loss of the gas in the layer of dishes, which occurs in the measuring line 16 is detected. If the flow resistance exceeds a predetermined value, the gate valve opens 7 by a pulse of the transducer 17, and a subset of packing falls through the Lock slide 7 through.

In F i g. 2 sind dio unteren Grenzwerte der senkrechten Abwärtsbewegung der Schüttschicht als Funktion der Schüttschichthöhe aufgetragen. Diese Grenzwerte kennzeichnen die bei unterschiedlichen Schüttschicnthöhen jeweils abzuziehenden Teilmengen, bei denen noch ausreichende Relativbewegungen der Füllkörper über die gesamte Schichthöhe stattfinden. Eine senkrechte Verlagerung der Schüttschicht von höchstens 200 mm genügt, um ausreichend große Rclativbcwcgungen der Füllkörper über die gesamte Schichthöhe zu erzielen. Die Verlagerung der Schüttschicht wird durch den im oberen Teil des Filterkaslens angeordneten Schütthöhenfühler 23 erfaßt und bei einer Absenkung der Schüttschicht um etwa 200 mm als Signal zum Schließen des Sperrschiebers 7 dsm Meßumformer 24 zugeführt. Beim Nachrutschen der Schüttschicht entstehen Relativbewegungen der Füllkörper innerhalb der Schicht, die auf die unterschiedliche Größe der Nachrutschbewegung im mittleren Teil und am Rand der Schüttschicht zurückzuführen sind (F i g. 3). Diese Relativbewegung;;!! zwischen den Füllkörpern bewirken, daß der in der Schicht angesammelte und an den Füllkörpern angelagerte Staub freigesetzt wird und sich im normalen Filterbetrieb leicht herausbringen läßt. Das Gas strömt dabei durch den Gasabzug 3 und den Kanal 20 in den Multizyklon 21. Der zwischen den Füllkörpern angesammelte Staub ist durch seine Ablagerung agglomeriert und kann daher im Multizyklon 21 vom Gasstrom auf einfache Weise getrennt werden, so daß das Gas durch den Abzug 22 gereinigt in die Atmosphäre austritt.In Fig. 2 are the lower limit values of the vertical Downward movement of the bulk bed plotted as a function of the bulk bed height. These limits denote the partial quantities to be deducted for different bulk heights for which there is still sufficient relative movement of the filler bodies over the entire height of the layer. A vertical one Shifting the bulk layer by a maximum of 200 mm is sufficient to create sufficiently large Rclativbcwcgggg to achieve the filling body over the entire layer height. The displacement of the bulk layer is due to the bulk height sensor 23 located in the upper part of the filter box is detected and when it drops the bulk layer by about 200 mm as a signal to close the gate valve 7 dsm transducer 24 fed. When the bulk layer slides down, relative movements of the packing material occur within the Layer that depends on the different size of the sliding movement in the middle part and on the edge the bulk layer are to be traced back (Fig. 3). This relative movement ;; !! cause between the packing, that the dust that has accumulated in the layer and attached to the packing is released and becomes can be easily brought out in normal filter operation. The gas flows through the gas vent 3 and the channel 20 in the multicyclone 21. The dust that has accumulated between the packing is due to its deposition agglomerated and can therefore be separated from the gas stream in a simple manner in the multicyclone 21, so that the gas exits cleaned through the vent 22 into the atmosphere.

Die durch den Sperrschieber 7 in die Pumpe 8 abgezogenen Teilmengen werden pneumatisch durch die Förderleitung 9 in den Zyklon 11 gefördert und von der Luft getrennt am Boden des Zyklons 11 gesammelt. Die Menge der abgeschiedenen Füllkörper wird durch den Schütthöhenfühler 18 überwacht und durch öffnen des Absperrschiebers 13 über den Meßwertumformer 19 gesteuert. Die im Zyklon 11 abgeschiedene Luft strömt in den Zyklon 12 und nach Abscheiden des letzten Reststaul in die Atmosphäre.The partial quantities drawn off into the pump 8 by the slide valve 7 are pneumatically carried through the delivery line 9 promoted in the cyclone 11 and from the air is collected separately at the bottom of the cyclone 11. The amount of the separated packing material is monitored by the fill level sensor 18 and opened by opening it the gate valve 13 is controlled via the transducer 19. The air separated in the cyclone 11 flows into the cyclone 12 and, after the last remaining congestion has been deposited, into the atmosphere.

F i g. 4 zeigt den Rückgang des Druckverlustes durch ) die taktweisen Relativbewegungen der Füllkörper nach einer normalen Betriebszeit von 500 Stunden. Die gestrichelte Linie gibt den Druckverlust ohne die Relativbewegung der Füllkörper an. Der Druckverlust fällt bei diesen Relativbewegungen auf seinen Anfangs-F i g. 4 shows the decrease in pressure loss due to the cyclic relative movements of the packing a normal operating time of 500 hours. The dashed line gives the pressure loss without the Relative movement of the packing. With these relative movements, the pressure loss falls to its initial

;υ wert zurück und steigt wieder normal an. Bei der Ausführung nach F i g. 11 ändert sich der Druckverlust während des gesamten Filterbetriebes im Bereich von 30 bis 50 mm Hg.; υ value back and increases normally again. In the Execution according to FIG. 11 the pressure loss changes during the entire filter operation in the range of 30 to 50 mm Hg.

Bei der Ausführung nach F i g. 5 sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen. Statt eines Schütthöhenfühlers 23 und des Meßwertumformers 24 nach F i g. 1 ist ein Taktgeber 25 vorgesehen. Bei einer vorgegebenen i'iltergestalt bestimmt sich die abzuführende Teilmenge und damit die Größe derIn the embodiment according to FIG. 5, the same parts are provided with the same reference numerals as in FIG. Instead of a bed height sensor 23 and the transducer 24 according to FIG. 1 a clock 25 is provided. With a given filter shape, the Subset to be discharged and thus the size of the

jo Relativbewegungen der Füllkörper nach der Taktfolge der Betätigungsperioden des Sperrschiebers, die vom Taktgeber 25 bestimmt werden. Sobald der Druckverlust einen vorbestimmten Wert übersteigt, wird der Sperrschieber 7 durch einen Impuls des Meßwertumfor-jo relative movements of the packing according to the cycle the operating periods of the locking slide, which are determined by the clock 25. As soon as the pressure loss exceeds a predetermined value, the gate valve 7 is activated by a pulse from the transducer

2ί mers 17 geöffnet und nach einer vorbestimmten Zeitdauer durch einen Impuls des Taktgebers 25 geschlossen. Die Steuereinrichtung für den Sperrschieber 7 wird dadurch einfacher und die Schütthöhe der Filterschicht nicht gesondert erfaßt, so daß entspre-2ί mers 17 open and after a predetermined Duration closed by a pulse from the clock 25. The control device for the gate valve 7 is thereby easier and the bed height of the filter layer is not recorded separately, so that corresponding

:u chende Meß- oder Übertragungsfehler -"cht entstehen können.: Searching measurement or transmission errors - "will not arise can.

Auch bei der Ausführung nach Fig. 6 sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Statt der Meßleitung 16 zum Erfassen der Druckverluste und desIn the embodiment according to FIG. 6, too, the same parts are provided with the same reference numerals. Instead of the Measuring line 16 for detecting the pressure losses and the

ι, Meßwertumformers 17 gemäß F i g. 1 ist ein Taktgeber 26 vorgesehen. Diese Staubfilterausführung ist für Gasströme mit konstantem Staubanteil ausgelegt, so daß eine abzuschützende Beziehung zwischen dem Verlustanstieg und der Betriebszeit besteht. Nach einerι, transducer 17 according to F i g. 1 is a clock 26 provided. This dust filter version is designed for gas flows with a constant dust content, see above that there is a relationship to be protected between the increase in loss and the operating time. After a

κι vorbestimmten Betriebszeit betätigt der Taktgeber 26 den Sperrschieber 7. Die Steuerung dieses Sperrschiebers 7 ist somit gegenüber der Ausführung nach Fi g. 1 vereinfacht, da der Druckverlust innerhalb einer Betriebsperiode nicht überwacht werden muß undThe clock generator 26 actuates the predetermined operating time the locking slide 7. The control of this locking slide 7 is thus compared to the embodiment according to Fi g. 1 simplified, since the pressure loss does not have to be monitored within an operating period and

; . entsprechende Fehler vermieden werden. ; . corresponding errors can be avoided.

Die beiden Ausführungen nach den F i g. 5 und 6 können miteinander kombiniert werden. Dabei erfolgt das öffnen und Schließen des Sperrschiebers 7 dann allein durch Taktgeber.The two versions according to FIGS. 5 and 6 can be combined with each other. This takes place the opening and closing of the locking slide 7 then solely by clock.

in Bei den beschriebenen Ausführungen wird die Teilmenge an Füllkörpern aus dem ortsfesten Filterkasten 4 durch einen zentralen Trichter abgezogen. Statt dieses Trichters 6 kann auch jede geeignete Einrichtung verwendet werden, solange der Füllkörper durch dieIn the versions described, the Partial amount of packing is withdrawn from the fixed filter box 4 through a central funnel. Instead of this funnel 6 can also be used any suitable device, as long as the packing through the

Ί") Schwerkraft bewegt und dadurch eine Relativbewegung zwischen den Füllkörpern erzeugt wird.Ί ") moved by gravity and thereby a relative movement is generated between the packing.

Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, kann der Staub durch die absatzweisen Relativbewegungen von den Füllkörpern getrennt und aus der Schüttgut-As can be seen from the above description, the dust can move through the intermittent relative movements separated from the packing and from the bulk material

,Ii schicht ausgeschieden werden, ohne daß der Filterbetrieb unterbrochen und.zusätzliche Arbeiten ausgeführt werden müßten., II layer can be excreted without the filter operation interrupted and additional work would have to be carried out.

Die beschriebenen Steuereinrichtungen ermöglichen im normalen Filterbetrieb eine selbständige Vntrenni'ng . und Abführung des Staubes.The control devices described enable independent separation in normal filter operation . and removal of the dust.

Hierzu 5 Blatt ZeichnungenIn addition 5 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. A method for separating and removing dust from the packing of a packed bed filter charged with dusty gases, in which a lower subset of the packing is drawn off by gravity at the bottom of the packed bed filter at predetermined time intervals, in which the accumulated and partially agglomerated between the packing in the bed of bulk material Dust is discharged from the packed bed filter, released and separated by relative movements, and in which the withdrawn portion of the packing is fed back from above to the bedding layer, characterized in that the partially agglomerated dust circulates between the packing in the pouring layer when the subquantity is withdrawn generated relative movements is separated from the packing and separated from the flow of the gas cleaned of dust.

2. The method according to claim 1, characterized in that the subset withdrawn in each case corresponds to a settling movement of the bulk layer of a maximum of 200 mm.