DE2902323A1

DE2902323A1 - Verfahren und vorrichtung zum trocknen und behandeln von feuchtigkeit enthaltenden feststoffpartikeln mit organischen und/oder mineralischen anorganischen bestandteilen

Info

Publication number: DE2902323A1
Application number: DE19792902323
Authority: DE
Inventors: Joseph Menachem Wirguin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-01-23
Filing date: 1979-01-22
Publication date: 1979-07-26
Also published as: IL53871A0; AU531534B2; AU4351679A; US4280415A; IL53871A

Description

HOFFMANN · 13ITLJB Sc PARl¹NISR

DR. ING. Π. HOFFMANN (1930-1970) · Dl PL.-l N G. W.EIl Lü . DR. KHR. NAT. K. HOFFMAN N · D I PL.-1N G. W. LEtI N

DIPL.-ING. It. FDCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELtASTRASSE-I(STERNKAUS) · D-8000 MD N CH EN 81 · TELEFON (089) 9110 B7 · TELEX 05-29619 (PATH E)

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1. Joseph Menachem Wirguin, Jerusalem / Israel

2. Avraham Melamed, Kfar Shrnaryahu / Israel-

Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen und Behandeln von Feuchtigkeit enthaltenden Feststoffpartikeln mit organischen und/oder mineralischen anorganischen Bestandteilen.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein energetisch quer angeschlossenes Verfahren zum Trocknen und thermischen Behandeln von Feuchtigkeit enthaltenden Feststoffpartikeln.

Verfahren zum Trocknen und Behandeln von Feuchtigkeit enthaltenden Feststoffen oder Feststoffpartikeln sind bekannt. Jedoch treffen die meisten bekannten Verfahren keine Vorsorge für den energetischen Queranschluß, da sie abliegende Wärmequellen benötigen. Dies bedeutet, daß sie Energie verwenden, die nicht von den getrockneten und behandelten Feststoffen herrühren. Beispielsweise beschreibt die US-PS 2 062 025 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von Feuchtigkeit enthaltenden Substanzen, insbesondere £3_üssige Abfallstoffe. Um die Verbrennungswärme des getrockneten AbwasserSchlamms zum Trocknen zusätzlicher Schlammmengen in Richtung auf eine brennbare Trockenheit zu ver-

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wenden, ist es entsprechend der genannten US-PS notwendig, zusätzlichen Brennstoff hinzuzufügen, wie beispielsweise feine Kohle, bituminöse Kohle, Holzspäne oder getrocknete vegetarische Stoffe jeglicher Form. Die US-PS beschreibt ebenso nur einen Ofen als alleinige Behandlungsanlage für den getrockneten Schlamm.

Ein anderes Verfahren und eine andere Vorrichtung zum Trocknen von Feuchtigkeit enthaltenden Feststoffen, insbesondere Hausabfall und Schlammkuchen, sind in der israelischen Patentanmeldung 43 8 30 beschrieben. Gemäß diesem Verfahren erfolgt jedoch das Trocknen bei sehr hohen Drücken und Temperaturen (überhitzter Dampf bei ungefähr 2 3 kg/cm Druck und ungefähr 600 C Temperatur). Konsequenterweise werden dabei die organischen und anorganischen Bestandteile der Feststoffe thermisch abgespalten. Weiterhin muß vom Trockner zurückgewonnener Dampf erneut auf höhere Drücke komprimiert und höhere Temperaturen erwärmt werden als der Druck und die Temperatur, die im Trockner erhalten werden, um so den Dampf für die Versorgung der Turbine geeignet zu machen. Dies erfordert zusätzliche Energie. Hinsichtlich des innerhalb des unter Druck stehenden Trockners herrschenden hohen Druckes müssen höchstkomplizierte Einrichtungen vorgesehen werden, um den Rohschlainm in den Trockner einzubringen. Dies ist insbesondere hinsichtlich der Tatsache der Fall, daß ein kompakter Abfall nicht ein druckdichtes Paket bilden kann, so daß ohne die komplizierte Einrichtung Dampf durch dieses Paket in die Atmosphäre entweichen würde.

Das Ergebnis der thermischen Abspaltung der organischen Bestandteile entweichen weiterhin die flüchtigen und meist brennbaren Komponenten und gehen verloren. Vom energetischen Gesichtspunkt her gesehen stellt dieser Verlust mehr als einen Ausgleich des Gewinns dar, der durch die Wiedereinführung der verdampften Feuchtigkeit in den Prozeß erzielt wird. Weiterhin ist es klar, daß die Abgabe der flüchtigen, permanenten Gas-

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komponenten, d.h. solche die nicht im Turbinenkondensator verflüssigt v/erden, in die Atmosphäre eine¹, ernsthafte ökologische Situation schaffen würden. Weiterhin ist besonders ernsthaft festzustellen, daß die im Trocknungsprozeß entwickelten Dämpfe direkt in einen thermischen Behandlungsbereich eingeführt v/erden, einschließlich einem Überhitzer und einer Turbine. Diese Dämpfe reißen zweifellos Staub mit, welcher ursprünglich im Abfall enthalten ist. Die Anwesenheit dieses Staubes bzw. dieser Verschmutzung führt schließlich zu einer Blockierung des Überhitzers und einer Entwicklung des Aufspaltprozesses im Überhitzer mit dem Ergebnis der Produzierung einer blockierenden Kohlenstoffablagerung. Alle nicht im Überhitzer abgelagerten Staubteile dringen in die Turbine und veranlassen eine ernsthafte Erosion der Turbinenschaufeln· Einige flüchtige Bestandteile können partiell in den Niederdruckstufen der Turbine zu Tröpfchen kondensieren (die Staubpartikel dienen als Kondensationsbilder), so daß eine Abnutzung der Turbinenschaufeln beschleunigt wird. Die schweren Kondensationstropfen werden durch die Zentrifugalkraft nach außen geschleudert und setzen sich schließlich in den Zwischenräumen zwischen dem Turbinenrotor und dem Stator ab. Darauf ergibt sich ein erhöhter Reibungswiderstand und somit ein Temperaturanstieg, der allgemein unerwünschte Folgen nach sich zieht.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, diese Nachteile zu vermeiden und versucht eine maximale Nutzung der Energie mit möglichst wenigen Energieverlusten zu erreichen.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprüche 1, 3, 11 und 17.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch die Erfindung erfolgt eine maximale Nutzung der Energie für einen energetischen Queranschluß zwischen dem Trocknungs-

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und dem nachfolgenden Wärmcbehandlungsbereich. Durch die energetische Querkopplung zwischen einem Paar von Einheiten eines Systems wird zumindest ein Teil der in einer ersten Einheit erzeugten Energie in eine zweite Einheit übergeleitet. Auch wird zumindest ein Teil der Energie von der zweiten Einheit zur ersten Einheit gefördert, um so zumindest als Teilenergieeingang für diese erste Einheit zu dienen. Durch die erfindungsgemäße Lösung werden die Nachteile des Standes der Technik vermieden oder zumindest reduziert. Einerseits erfolgt dabei die Erwärmung der Feuchtigkeit enthaltenden Feststoffe oder Feststoffpartikel bei einer Temperatur, die unterhalb der Abspalttemperatur der organischen Bestandteile liegt. Andererseits werden Staub bzw. Schmutzbestandteile vor der Kondensation des Dampfes und vor der Einführung desselben in den thermischen Behandlungsbereich entfernt. Zuzüglich kann das Kondensat gefiltert und wenn notwendig chemisch behandelt werden.

Insgesamt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen und Behandeln von Feuchtigkeit enthaltenden Feststoffpartikeln oder Feststoffen, in denen organische und/oder mineralisch anorganische Bestandteile enthalten sind. Eine maximale Energienutzung wird dadurch erreicht, daß eine energetische Querverbindung zwischen dem Trocknungsbereich und dem nachfolgenden Behandlungsbereich geschaffen wird. Mit der energetischen Querverbindung zwischen einem Paar von Einheiten eines Systems kann zumindest ein Teil der in der ersten Einheit erzeugten Energie für ihre Ausnutzung in die zweite Einheit geleitet werden. Ebenso kann zumindest ein Teil der Energie von der zweiten Einheit zur ersten Einheit übertragen werden, so daß diese zumindest einen Teil des Energie*- ,einganges in diese erste Einheit darstellt.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele.

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Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Trocknungsanlage entsprechend der Erfindung in Verbindung mit einem herkömmlichen Boiler,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform der Trocknungsanlage,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Einzelheit der Trocknungsanlage entsprechend Fig. 1 und 2 und

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform entsprechend der Erfindung.

In Fig. 1 ist eine Trocknungsanlage allgemein mit dem Bezugszeichen 1 und ein Boiler mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnet. Die Trocknungsanlage umfaßt einen Einfülltrichter 3, v/elcher am Kopfende eines schräg verlaufenden, länglichen, wärmeisolierten, luft- und dampfdichten Gehäuses 4 angeordnet ist, wobei das Gehäuse 4 an seinem oberen Ende über einen schließbaren Brennstoffeinlaß 5 mit dem Einfülltrichter 3 in Verbindung steht. Das Gehäuse 4 bildet eine Trocknungskammer. Der Einlaß 5 ist mittels eines Verschlusses 6 verschließbar, welcher hydraulisch betätigt wird (nicht dargestellt).

Eine Vielzahl von im Abstand voneinander angeordneten Wärmeaustauscheinheiten 7 (im einzelnen aus Fig. 3 ersichtlich) sind jede für sich drehbar horizontal innerhalb des Gehäuses 4 gelagert. Jede Einheit 7 besteht aus einem Zylinder 8, welcher mit tangential ausgerichteten Flügeln 9 bestückt ist (in Fig. ist nur eine sichtbar). Außerdem ist jede Einheit 7 mit einem auf dem Zylinder 8 aufgekeilten Stirnzahnrad 10 versehen. Jeder Zylinder 8 ist an seinen Enden in mit einem Flansch versehenen Lagern 11 gelagert, welche vorzugsweise aus selbstschmierendom

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Kunststoff bestehen. Die Lager 11 sind beispielsweise mit der Wand des Gehäuses 4 verschraubt. Jeder Zylinder ist an jedem Ende mit einer Dampföffnung 12 und mit einer einzelnen Drainageöffnung 13 versehen. Eine obere Gruppe von vier Einheiten ist in Serie und durch Leitungen 14 in Zick-Zack-Form miteinander verbunden, wobei die Leitungen 14 die Auslaßöffnung 12 einer Einheit 7 mit der Einlaßöffnung 12 einer nachfolgenden Einheit verbindet. Die Drainageöffnungen 13 der Einheiten 7 sind alle durch eine Leitung 13a in Parallelschaltung miteinander verbunden.

Eine untere Gruppe besteht aus zwei Einheiten, äie auf diese Weise miteinander verbunden sind, jedoch dient der Einlaß der untersten Einheit und der Auslaß der nachfolgenden Einheit als Einlaß bzw. als Auslaß für ein wärmeförderndes Strömungsmittel, welches über eine Leitung 15 von einem Niederdruckwärmeaustauscher (Economizer) 16, welcher innerhalb des Boilers 2 angeordnet ist, zu dem Einlaß gefördert wird. Das Strömungsmittel kehr darauf hin über eine Leitung 17, eine Pumpe 18 und eine Leitung 19 zurück. Die Leitung 13a ist ebenso über die Pumpe mit dem Niederdruckwärmeaustauscher 16 verbunden, wenn Wasser als wärmeförderndes Strömungsmittel verwendet wird.

Das unterste Ende des Gehäuses 4 steht über einen Schneckenförderer 20 mit einem Brenner 21 in Verbindung, welcher mit einer nicht dargestellten Brennkammer des Boilers 2 in Verbindung steht. Der Brenner 21 ist innerhalb von Verbrennungsluftdüsen 22 angeordnet, die mit einer Hauptverbrennungsluftleitung 23 in Verbindung steht. Der Boiler 2 weist eine herkömmliche Gestaltung auf, weswegen seine Konstruktionselemente nicht im einzelnen dargestellt sind.

Das Innere des Gehäuses 4 steht über eine Saugleitung 24 mit einem elektrostatischen Niederschlagsapparat 25 mit der untersten Einheit 7 der oberen Gruppe .in Verbindung., Die Zahl der Ein-

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holten 7 in der oberen Gruppe ist. ausgewählt, um so weit wie möglich, eine vollständige Kondensation der durchströmenden verdampften Feuchtigkeit sicherzustellen. Die nicht kondensierte verdampfte Feuchtigkeit verläßt, wenn überhaupt solche vorliegt, die oberste Einheit 7 der oberen Gruppe durch eine Leitung 26, welche zur quer angeschlossenen Einheit 2 führt. Ein Gebläse 27 fördert die staubfreie, verdampfte Feuchtigkeit in die Einlaßöffnung 12 der untersten Einheit 7 der oberen Gruppe bei einem derartigen Druck, daß ein ausreichender Temperaturgradient zwischen dem Innern der Wärmeaustauschereinheiten 7 und dem Innern des Gehäuses 4 eingerichtet ist, wodurch beim Trocknungsvorgang der Wärmestrom von der verdampften Feuchtigkeit zu den Feststoffpartikeln sichergestellt ist. Die restliche verdampfte Feuchtigkeit, welche nicht in der oberen Gruppe der Wärmeaustauschereinheiten 7 kondensiert ist, strömt zu einem Oberflächenkondensator 28, welcher innerhalb der Hauptverbrennungsluftleitung 23 des Boilers 2 angeordnet ist. Ebenso ist innerhalb der Haupt-Verbrennungsluftleitung 2 3 ein Hauptgebläse 29 angeordnet, welches der Zufuhr der Verbrennungsluft zum Vorwärmer des Boilers 2 dient, welcher letztere den Kondensator 28 umfaßt. Der Auslaß des Kondensators 28 ist am Einlaß der Umwälzpumpe 18 angeschlossen.

Der Einfülltrichter 3 der Trocknungskammer ist mit einer Luftschleuse versehen, die aus einem Einlaßverschluß 30 und einem Auslaßverschluß 31 versehen ist, die beide luftdicht sind und derart miteinander verriegelt sind, daß sie nacheinander, jedoch nicht gleichzeitig geöffnet werden können. Eine Leitung 32 verbindet das Innere der Schleuse innerhalb des Trichters 3 mit dem Innern des Gehäuses 4. Mit dem Trichter 3 ist ein Gebläse 33 verbunden, welches aus diesem Luft abziehen kann.

Nachfolgend wird die Art und Weise der Verwendung der Anlage zum Trocknen und Verbrennen des Brennstoffes beschrieben.

Feuchter, vorzugsweise gebrochener Brennstoff 34 gelangt vom Trichter 3 über die Luftschleuse und durch den Brennstoffein-

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laß 5 in die Trocknungskammer und trifft beim Fallen nacheinander auf die Flügel 9 der aufeinanderfolgend angeordneten Einheiten 7, wodurch diese gedreht werden.

Der feuchte Brennstoff 34 gelangt mit einer Temperatur von ungefähr 20 C in die Trocknungskammer und strömt in einer turbulenten Strömung in der Trocknungskammer nach unten und wird durch Berührung mit den Wärmeaustauschereinheiten der oberen Gruppe teilweise getrocknet, gibt einen Teil seiner Feuchtigkeit als Wasserdampf ab und' wird während dieser Behandlung erwärmt. Der Brennstoff 34 wird im wesentlichen vollständig durch Berührung mit der unteren Gruppe der Wärmeaustauschereinheiten getrocknet und erreicht am unteren Ende des Gehäuses eine Temperatur von ungeführ 105° C bis 110⁰C. Der getrocknete Brennstoff wird mittels des Schneckenförders 20 von der Trocknungskammer zum Brenner 21 überführt, von wo der Brennstoff in die nicht dargestellte Brennkammer des Boilers 2 gelangt.

Die als Wasserdampf vom getrockneten Brennstoff 34 abgegebene Feuchtigkeit gelangt über die Saugleitung 24 und den Niederschlagsapparat 25 (letzterer befreit den Dampf vom darin enthaltenen Staub) in den Zylinder 8 der untersten Einheit der oberen Gruppe und strömt durch die Leitungen 14 und die anderen drei Einheiten 7 zum Auslaß der oberen Einheit dieser Gruppe unter Einwirkung des Gebläses 27. Von dort verläßt die Feuchtigkeit die Trocknungsanlage durch die Leitung 26. Da die verdampfte Feuchtigkeit nach oben durch die Wärmeaustauschereinheiten 7 strömt, erwärmt diese zunehmend die aufeinanderfolgenden Einheiten, wobei der größte Teil der verdampften Feuchtigkeit kondensiert und durch die Drainageöffnungen 13 und die Leitung 14 abgeführt und duxch ule Pumpe IS zum Wärmeaustauscher 16 gepumpt wird. Der restliche Dampf, welcher nicht innerhalb der Zylinder 8 kondensierte, gelangt durch den Oberflächenkondensator 28, welcher durch die mittels des Hauptgebläses 29 zum Boiler geförderte Verbrennungsluft gekühlt wird. Daraufhin gelangt das Kondensat zusammen mit den von den Einheiten 7 und dem durch die Leitung 17 rückgeführten Wasser mittels der

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Pumpe 18 zum Wärmeaustauscher 16. Die Pumpe 18 fördert Wasser mit einem Druck zum Wärmeaustauscher 16, welcher höher ist als der vorherrschend innerhalb des Gehäuses 4 bestehende Druck, wodurch sichergestellt wird, daß innerhalb der unteren Gruppe der Einheiten 7 eine höhere Temperatur vorherrscht als innerhalb des Gehäuses 4. Dadurch wird ein ausreichender Temperaturgradient eingerichtet, um so eine vollständige Trocknung der zu behandelnden, Feuchtigkeit enthaltenden Feststoffpartikel zu erreichen. Daher müssen am Auslaß des Kondensators 28 und an der Leitung 13a nicht dargestellte Rückschlagventile vorgesehen werden.

Die Pumpe 18 verarbeitet ein bestimmtes Wasservolumen, welches in einem geschlossenen Kreislauf durch die Leitung 15, die untere Gruppe der Einheiten 7 und die Elemente 17, 18, 19 und 16 strömt. Zusätzlich verarbeitet die Pumpe 18 das gesamte Wasservolumen, welches von den Feuchtigkeit enthaltenden Feststoffpartikeln 34 verdampft wird. Dieses zusätzliche Wasservolumen repräsentiert einen als Destilat für irgendeinen geeigneten Zweck verfügbaren Überschuß und wird durch eine Leitung 18a aus der Anlage 1+2 abgegeben. Die Volumina an rückgeführtem und abgeführtem Wasser werden mittels Ventile 18b und 18c geregelt. Diese Ventile können von Hand betätigt oder, sofern dies gewünscht ist, durch den restlichen Feuchtigkeitsgehalt der getrockneten Feststoffpartikel gesteuert werden, bevor diese in den Schneckenförderer 20 gelangen.

In vielen Fällen trägt der vom Brennstoff 34 abgedampfte Wasserdampf Staub mit sich, dessen Anwesenheit in dem als Förderwasser oder für andere Zwecke dienenden Kondensat nicht toleriert werden kann. Um den Wasserdampf vom Staub zu befreien ist der elektrostatische Niederschlagapparat 25 vorgesehen, um den Staub bzw. die Verschmutzung vor dem Eintritt des Wasserdampfes in die (Erwärmungs-Kondensierungs) Einheiten 7 gelangen. Innerhalb dieser Einheiten 7 kann der nicht mit den KU trocknenden Feststoffpartikeln in Berührung stehender staubfreie Dampf nicht langer staubverschmutzt sein. Es kann jedoch

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vorkommen, daß der Dampf nass ist und Wassertropfen mit sich trägt, die den elektrostatischen Niederschlagsapparat 25 verstopfen könnten. Für diese Möglichkeit kann ein nicht dargestellter Dampftrockner zwischen den Einlaß der untersten Wärmeaustauscheinheit 7 der oberen Gruppe und dem elektrostatischen Niederschlagsapparat 25 zwischengeschaltet werden-

In bestimmten Fällen kann es vorteilhaft sein, zuzulassen, daß in den Feuchtigkeit enthaltenden Feststoffpartikeln eingeschlossene Luft in das Innere des Gehäuses 4 gelangt. Die Anwesenheit von Luft wird ein wenig dem Fartialdruck des Wasserdampfes reduzieren, so daß das Abdampfen bei einer niedrigen Temperatur erfolgt. Das Abtrennen von Luft und Kondensat kann daraufhin durch herkömmliche Einrichtungen im Kondensator 28 durchgeführt werden. Da das Trocknen bei einer Temperatur unterhalb der Aufspalttemperatur der organischen Bestandteile erfolgt, werden unangenehme und krankheitserzeugende Abgaben in die Atmosphäre im wesentlichen verhindert.

Wenn jedoch Luft und insbesondere der Sauerstoff der Luft daran gehindert wird, sich mit dera Abdampf zu vermischen, befindet sich oberhalb des Einfülltrichters 3 die aus dem Einlaßverschluß 30, dem Auslaßverschluß 31 und der Zwischenkammer 35 bestehende Luftschleuse und die eingeschlossene Luft wird durch Wasserdampf ersetzt, bevor eine Brennstoffladung 34 in den Trichter 3 abgegeben wurde. Nach dera Füllen der Luftschleuse mit Brennstoff 34 bei offenem Verschluß und geschlossenem Verschluß 31 wird der Verschluß 30 verschlossen und die Luft aus der Luftschleuser.kammer 35 mittels einer Vakuumpumpe 33 e^akin'prt π η rl vorn Rphänsp. 4 durch die Leitung 32 durch Wasserdampf ersetzt, wodurch der Inhalt der Luftschieiise gesäubert und darin ein ausreichendes Vakuum geschaffen wird, um eine Kondensation des Wasserdampfes bei der Temperatur des Brennstoffes zu verhindern. Die .Abwesenheit von Sauerstoff in durch die Vakuumpumpe 33 abgezogenen Strömungsmittels wird mittels eines herkömmlichen

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Detektors (nicht dargestellt) festgestellt, worauf die Vakuumpumpe 33 abgeschaltet wird. Der Verschluß 31 wird dann geöffnet und der Inhalt der Luftschleusenkammer 35 wird in den Einfülltrichter 13 entleert. Der Verschluß 31 wird dann geschlossen und der Verschluß 30 wieder geöffnet, um die LuftSchleusenkammer 35 mit einer weiteren Ladung frischen Brennstoffs 34 zu befüllen, wonach der zuvor beschriebene Betriebsablauf wiederholt wird. Wasserdampf kann durch ein neutrales Gas, beispielsweise durch Boilerrauchgas ersetzt werden, in welchem Fall anstatt einer Vakuumpumpe 33 ein Gebläse verwendet wird. Im Kondensat gelöstes Gas wird vom Kondensator 28 befreit.

Anstatt des erwärmten Kondensats, welches durch die untere Gruppe der Wärmeaustauschereinheiten 7 strömt, können Abrauchgase für die vollständige Trocknung des Brennstoffs 34 verwendet werden. In diesem Fall werden die Leitungen 15 und 17 durch Leitungen ersetzt, die mit der Leitung 17 zu eine:: nicht dargestellten Saugzuganlage oder zu einem falls nicht dargestellten Schornstein geleitet. Anstelle der Verbrennungsluft, welche der Kondensierung des Wasser-dampfes dient, kann beispielsweise als kaltes Boilerwasser das Kondensat einer Dampfturbine verwendet werden. In diesem Fall wird dar Kondensator 28 durch einen herkömmlichen Mischkondensator ersetzt.

Anstatt der Aufteilung der Wärmeübertragungseinheiten 7 in zwei Einheiten, nur durch deren eine das heiße Strömungsmittel strömt, können alle Einheiten in Reihe miteinander verbunden sein, um so eine Einzelbatterie zu bilden, durch welche entweder warmes Boilerwasser oder abgegebene Rauchgase strömen. In diesem Fall wird der verdampfte Wasserdampf entweder vollständig auf der Oberfläche des Kondensators 28 kondensiert, welche]: durch die Verbrennungsluft oder in einem nicht dargestellten Mischkondensator gekühlt wird, in dem das kalte Boilerwasser verwendet wird.

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Bei einer abgeänderten Ausführungsform der Erfindung entsprechend der Darstellung in Fig. 2 wird die Arbeitsleistung des Kühlmediums vollständig vom Brennstoff und die des Wärmemediums durch die verdampfte Feuchtigkeit aufgenommen, deren Energie innerhalb des Wärmestromes des Boilers aufbereitet wurde. So wird ein geschlossener Kreislauf eines Teils oder der gesamten verdampften Feuchtigkeit vorgesehen. Sie strömt als kondensierter abgedampfter Wasserdampf als Speisewasser zum Boiler und kehrt als überhitzter Dampf zur Trocknungsanlage zurück und gelangt dann als kondensiertes Wasser zurück zum Boiler-Economizer. Zuzüglich zu diesem Zyklus wird kondensierte abgedampfte Feuchtigkeit von der Trocknungsanlage abgezapft und kann für beliebige, aber geeignete Zwecke verwendet werden.

Fig. 2 zeigt eine Trocknungsanlage für ein solches System. In dieser Figur sind mit der Anlage gemäß Fig. 1 identische Konstruktionselemente mit denselben Bezugszeichen versehen.

Wie in Fig. 1 umfaßt die Trocknungsanlage 1 eine Trocknungskammer 4 mit an ihrem oberen Ende angeschlossenem Einfülltrichter 3 und einer Luftschleuse 30, 31, 35. Am unteren Ende der Trocknungskammer 4 befindet sich ein Schneckenförder 20 zum Abtragen des getrockneten Brennstoffes 34 aus der Trocknungskammer. Bei dieser Ausführungsform bilden alle Wärmeaustauschereinheiten 7 eine Einzelgruppe und sind in Reihe miteinander verbunden. Im unteren Ende des Gehäuses 4 ist eine Umhüllung 41 ausgebildet, die mit dem Inneren des Gehäuses 4 in Verbindung steht. In dieser XJmhüilung befindet sich eine Rohrschlange 42. Ein Ende der Rohrschlange 42 ist über eine Leitung 43 mit der untersten Wärmeaustauschereinheit verbunden, Die Umhüllung 41 steht über eine Öffnung 44 und eine Leitung 45 mit einem elektrostatischen Niederschlagsapparat 4 6 und daran anschließend über ein Gebläse 2.7 mit einem Überhitzer 48 in Verbindung, welcher in einem Kanal 49 des nicht darge-

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- 2C »

stellten Boilers angeordnet ist. Eine thermostatisch gesteuerte Drosselklappe 50 regelt den Stromfluß der Rauchgase zum Kanal 49. Der Überhitzer 48 steht über eine Leitung 51 mit dem anderen Ende der Schlange 42 in Verbindung.

Die Feuchtigkeit enthaltenden Feststoffpartikel (beispielsweise Brennstoff) 34, welcher vom Trichter 3 durch den Brennstoffeinlaß 5 von oben in das Gehäuse 4 der Trocknungskammer gelangt, fällt nach unten. Beim Nach-Unten-Fallen trifft der Brennstoff nacheinander auf die hintereinander angeordneten Wärmeaustauschereinheiten 7, wodurch diese gedreht werden. Der Brennstoff wird durch die Einheiten erhitzt und im wesentlichen vollständig getrocknet, bis der Brennstoff zur untersten Einheit gelangt. Die aus dem Brennstoff 34 verdampfte Feuchtigkeit wird von der Umhüllung 41 mittels des Gebläses 27 abgezogen, nachdem die verdampfte Feuchtigkeit über die erwärmte Rohrschlange 42 strömt, wo alle vorhandenen Wassertropfen verdampft werden. Auf diese Weise ist es sichergestellt, daß nur Dampf durch die Leitung 45 und den elektrostatischen Niederschlagsapparat 46 strömt. Von dort wird der Dampf durch den Überhitzer 48,in dem die gewünschte überhitzungstemperatur der verdampften Feuchtigkeit durch den Strom der Rauchgase sum Kanal 49 mittels der Drosselklappe 50 geregelt wird. Nach dem Durchströmen des Überhitzers 48 strömt der in überhitzten Dampf umgewandelte Dampf durch die Leitung 51 in die Rohrschlange 42. Von dort gelangt der Dampf über die Leitung 43 in die unterste Wärmeaustauschereinheit und strömt durch die Leitungen 14 nach oben vind nacheinander durch alle Wärmeaustauschereinheiten.

Der die Wärmeaustauschereinheiten berührende Brennstoff wird dadurch erwärmt und' entsprechend die Einheiten derart gekühlt, daß ein Teil des Dampfes in jeder Einheit kondensiert. Die Zahl der Einheiten 7 ist so gewählt, -daß eine ausreichende Warmeübertragungsfläche zwischen den die Feuchtigkeit enthaltenden Feststoffpartikel 34 und dem Trocknungsmedium (aufbereitete verdampfte Feuchtigkeit) vorgesehen und dadurch sichergestellt wird, daß die abgedampfte. Feuchtigkeit vollständig kondensiert wird.

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Die Menge der abgedampften Feuchtigkeit muß jedoch nicht mit dem Volumen des aufbereiteten Dampfes identisch sein, welcher in das System der Wärmeaustauschereinheiten 7 gefördert wird. Der nicht kondensierte Teil wird zu der Einheit 2 der Anlage zurückgeführt. Das Kondensat wird parallel durch eine gemeinsame Leitung 52-abgeführt und durch eine Pumpe 53 zum Boiler gepumpt, um so als Boileraufbereitungswasser oder für andere Zwecke verwendet zu werden.

Bei seiner Abwärtsströmung vom Einlaß 15 der Trocknungskammer zum Schneckenförderer 20 nimmt der Brennstoff an Masse und höchstwahrscheinlich an Umfang ab. Die niedrigste und somit die wärmste Wärmeaustauschereinheit 7 wird so eine höchstabgereicherte Masse und einen möglicherweise abgereicherten Umfang des Brennstoffes behandeln. Um eine überhitzung der untersten Einheiten zu vermeiden kann es ratsam sein, die Drehzahl der untersten Einheit 7 zu erhöhen, wodurch die Berührungszeit zwischen dem Brennstoff 34 und dieser v/ärmsten Einheit verkürzt wird. Unter gleichen Gesichtspunkten können die Drehzahlen der anderen Einheiten 7 eingestellt werden. Die Drehzahlen werden empirisch optimiert. Die bevorzugten Drehzahlen der verschiedenen Einheiten 7 können dadurch erreicht werden, daß die Einheiten mit Stirnzahnrädern 10 (Fig. 3) mit individuell gewähltem Teilkreisdurchiresser vorgesehen v/erden, wobei die Stirnzahnräder mittels einer nicht dargestellten Kette miteinander gekoppelt sind. Während die Geschwindigkeit der Kette konstant ist, können die Drehzahlen der verschiedenen Einheiten durch die geeignete Wahl der Teilkreisdurchmesser der Zahnräder wunschgemäß derart verändert werden, daß sie an die jeweiligen Bedingungen angepaßt sind.

Außerdem kann zur Steuerung der Geschwindigkeit der Kette ein herkömmlicher Bremsenmechanismus, beispielsweise eine nicht darge£»tellte Zantrifugalbremse vorgesehen werden. Sofern dies gewünscht ist, kann die Geschwindigkeit der Kette entsprechend der Einstellung durch das Bremssystem als .:ine Funktion der

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Temperatur des getrockneten Brennstoffes unmittelbar oberhalb des Schneckenförderers 20 gesteuert werden. Auf diese Weise kann eine überhitzung des getrockneten Brennstoffs durch Reduzierung der Berührungszeit mit den Einheiten 7 vermieden werden.

Alternativ kann die Leitung 19 oder die Leitung 51 mit einem thermostatisch gesteuerten Regulierventil 18b (in Fig. 2 nicht dargestellt) versehen sein, welches den Strom warmen Strömungsmittels in die Trocknungsanlage erhöht oder- begrenzt, um eine Überhitzung der Feuchtigkeit enthaltenden Feststoffpartikel über die Aufspalttemperatur der anorganischen Bestandteile zu vermeiden. Eine weitere Möglichkeit besteht im Vorsehen eines nicht dcirgestellten Thermostats, v/elcher die Drosselklappe 50 steuert und dadurch die überhitzungstemperatur des vom Boiler zur Trocknungskammer rückgeführten Wasserdampfes einjustiert.

Die Drehzahl des Schneckenförderers 20 wird durch die Brennstofferfordernisse des Boilers gesteuert.

Der Durchlauf durch die Trocknungsanlage wird mittels des Einlaßverschlusses 6 geragelt, welcher die Menge der feuchten Roh-· Feststoffpartikel 34, welche entsprechend dem Brennstoffbedarf des Boilers in die Trocknungskammer eingegeben werden, steuert.

Mittels der Illustration ist die nachfolgende Aufstellung als eine Wärmebilanz des zuvor beschriebenen Trocknungsprozesses anzusehen. Die technologisch unvermeidbaren Verluste (Abstrahlungsverluste, DampfVerluste der Luftschleuse und aus der Trocknungskammer ausgetragener Dampf in die Hohlräume des durch den Schneckenförderer behandelten Brennstoffes, wobei diese Verluste in einigen Fällen zumindest teilweise wiedergewonnen werden können) sind die Eingangsenergie zu den zusätzlichen !Geräten, wie Gebläse, Pumpen und der Schneckenförderer:

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Feuchtigkeitsgehalt des Brennstoffs

Mindeste spez. Wärme des trockenen Brennstoffs

Temperatur des Roh-Brennstoffs Druck in der Trocknungskammer Druck im Überhitzer 48

Temperatur der Rauchgase, Ausgang Boiler, Luftvorwärmer

Überhitzter Dampf im geschlossenen Kreislauf

60 %

0,2 cal/kg
20° C
1 kg/cm
1,01 kg/cm

160° C

3,30 kg/kg der Peststoffpartikel

Temperatur des überhitzten Dampfes .

am Einlaß der Trocknungskammer 4 : 130 C

Wärmeeingang

CaI
400 gr. trockenen Brennstoff 0,4 χ 0,2 χ 20 = η—ττ~

600 gr. Feuchtigkeit 0,6 χ 1 χ 20 = 12,00

Gesamtbrennstoff 13,60

Versorgung durch überhitzer als Dampf von 1 ,0 kg/cm²" Druck und

Enthalpie 652,8 Cal/kg

verdampfte Feuchtigkeit 1,6 kg

rückgeführter Dampf 3,3 kg 2545,92

2559,52

Wärmeausgang

400 gr. Brennstoff bei 99,1⁰C 0, 4 χ 0, 2 χ 99 ,1 = 7,9 3 600 gr. Kondensat bei 99,1° C 0,6 χ 99,1 = 59,4 6

3,900 gr. vom überhitzer 48 rück- „

geführter Dampf bei 1,05 kg/cm Druck

und~100°C Enthalpie~639 CaI = 2.492,10

2.559,49

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Die zuvor beschriebenen besonderen Ausführungsformen können entsprechend besonderen Erfordernissen abgeändert werden. Beispie3.sweise kann der unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 beschriebene Trocknungsvorgang bei AtmoSphärendruck, sofern es notwendig wird, die Verdampfungstemperatur zu erniedrigen, in einem Vakuum und im Falle einer Erhöhung der Verdampfungstemperatur bei überatmosphärischem Druck durchgeführt v/erden. Wenn der Trocknungsvorgang in einem Vakuum durchgeführt wird, kann das Gebläse 27 durch eine herkömmliche Vakuumpumpe ersetzt werden.

Der Trocknungsvorgang kann bei nicht atmosphärischen Drücken ausgeführt werden. In diesem Fall ist am Boden des Trocknungsgehäuses und des Schneckenförderers, welcher die getrockneten Feststoffpartikel aus dem Trocknungsgehäuse 1 transportieren, eine zweite, untere Luftschleuse vorgesehen, die ähnlich der oberen ausgebildet ist, die aus den Elementen 30, 31, 33 und 35 besteht, wobei die Feststoffpartikel vom Behälter dieser unteren Schleuse abgegeben werden. Weiterhin sind vier nicht dargestellte Absperrventile vorgesehen, durch die der Druck innerhalb der Luftschleusenkammer entweder mit der Atmosphäre oder dem innerhalb der Trocknungskammer herrschenden Druck legalisiert wird.

Ein einfacher Weg zum Überhitzen der verdampften Feuchtigkeit und, sofern dies gewünscht wird, der Anhebung des Druckes der verdampften Feuchtigkeit besteht darin, die verdampfte Feuchtigkeit mit am Boilerdampfauslaß abgezapftem, überhitztem Frischdampf zu vermischen. Eine bevorzugte Variante dieser Ausführungsform besteht in der zusätzlichen Ausrüstung einer quer angeschlossenen Anlage, die mit der Trocknungsanlage verbunden ist, und durch Gegendruck-Dampfturbinen angetrieben wird, deren Abgasdampf verwendet wird, um die verdampfte Feuchtigkeit zu überhitzen. .

Der Trocknungsvorgang kann fluidisiert werden, wobei die überhitzte verdampfte Feuchtigkeit als Fluidisiermedium verwendet

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wird. Solch ein Fluidisierprozeß ist schematisch in Fig. 4 der Zeichnungen dargestellt. Hierbei ist eine Luftschleusen-Einfülltrichter- Anordnung, ähnlich der Anordnung entsprechend Fig. 1 und 2 der Zeichnungen und mit denselben Bezugszeichen versehen, über eine Speiseleitung 61 mit einem Fluidisierbett oder einem Wirbelbett 62 gekuppelt, dessen Gehäuse mit einer Dampfeinlaßöffriung 63, einer Dampfauslaßöffnung 64 und einem Auslaß 65 für die getrockneten Feststoffpartikel, welcher mit einem Schneckenförderer 20 in Verbindung steht. Die Luftschleuse ist über eine Leitung 32 mit einer im Wirbelbett 62 befindlichen Spüldampfquelle gekoppelt. Der Dampfauslaß 64 steht über eine Leitung 67, einen Zyklon 68, einen elektarostatischen Niederschlagsapparat 69, ein Gebläse 70 einerseits über ein Regelventil 71 mit einem Oberflächenkondensator 28 und andererseits über ein Regelventil 72 mit einem Überhitzer 48 in Verbindung.

Die Feuchtigkeit enthaltenden Feststoffpartikel 34 gelangen von der Lüftschleuse-Einfülltrichter-Anordnung über die Leitung 61 zum Wirbelbett 62, in dem der Trocknungsvorgang durch direkten Wärmeaustausch zwischen den die Feuchtigkeit enthaltenden Feststoffpartikeln und der aufbereiteten verdampften Feuchtigkeit erfolgt. Die verdampfte Feuchtigkeit, deren Temper ei tür nicht unter den Siedepunkt fallen darf, gelangt durch den Zyklon 68 und den Niederschlagsapparat 69, wobei ein Teil derselben in einen geschlossenen Zyklus durch den Überhitzer 48 strömt, v/o dieser Teil aufbereitet wird und von dort zum Dampfeinlaß 63 des Wirbelbettes 62 strömt, um sich so mit den zu trocknenden Feststoffpartikeln einem Wärmeaustausch zu unterziehen. Wie bei der Ausfuhrungsform gemäß Fig. 2 ist der Überhitzer 48 innerhalb des Kanals 49 des Boilers angeordnet, wobei das eingelassene Rauchgasvolumen mittels der Drosselklappe 50 geregelt wird.

Der verbleibende Teil des Dampfes (hinsichtlich der Menge identisch mit der Menge des aus den Feststoffpartikeln abge-

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dampften Wasserdampfes) gelangt durch das Ventil 71 und wird im Kondensator 28 kondensiert. Das Kondensat wird mittels der Pumpe 18 als Zusatzwasser zum Boiler 2 gefördert. Das Kondensat kann aber auch für andere geeignete Zwecke verwendet werden. Die Ventile 71 und 72 können so eingestellt sein, daß sie die Relativmengen des jeweils zum Überhitzer 48 und dem Kondensator 28 geförderten Dampfes geregelt wird.

Der unmittelbar zuvor im Zusammenhang mit Fig. 4 beschriebene Vorgang ist insbesondere auf die Trocknung von Feststoffpartikeln anwendbar, die einen relativ niedrigen Feuchtigkeitsgehalt haben.

Es wird realisiert, daß die Kondensation des Dampfes innerhalb des Kondensators 28 bei allen Ausführungsformen der Überhitzung der Verbrennungsluft dient.

In allen Fällen werden entweder die Dämpfe vor der Kondensation einer Trocknung und Filterung unterworfen und/oder das Kondensat.wird vor seiner Verwendung in dem energetisch quer angeschlossenen Verfahren einer Filterung unterworfen. Wenn notwendig kann das Kondensat einer geeigneten chemischen Behandlung unterzogen werden, welche hinsichtlich der besonderen Natur der die Feuchtigkeit enthaltenden Feststoffpartikel notwendig sein kann.

In allen Fällen kann der in den Zyklonen oder elektrostatischen Niederschlagsapparaten abgeschiedene Staub oder Schmutz granuliert oder brikettiert und zum Luftschleusen-Einfülltrichter zurückgeführt werden.

In Über einst iitummg mit einem Merkmal der Erfindung ist ebenso das Problem der Wiedergewinnung der Eigenwärme der vom Boiler abgegebenen Asche gelöst werden, und zwar insbesondere eines Boilers, welcher pulverisierten Brennstoff verbraucht oder eines Flugstaubverbrennvingsboilers. Im letzteren Fall

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hat die den Verbrennungsrost verlassende Asche eine Temperatur von ungefähr 90O⁰C. Wenn diese Asche in einem Wärmeaustauscher auf ungefähr 130 C abgekühlt wird, und zwar beispielsweise in einem Rohrwärmeaustauscher, bewegt sich die heiße Asche um ein Rohrsystem, wobei die aus der Trocknungsanlage kommende Feuchtigkeit innerhalb des Systems strömt. Die folgenden Kalkulationen zeigen, daß es möglich ist, die Wärme der abgegebenen Asche zu verwerten oder wiederzugewinnen :

Mindeste spez. Wärme der Asche (100-900⁰C) - 0,22 cal/kg °C Aschegehalt in Rohbrennstoff : 16 %

(0,16 χ 0,22 χ (900 - 130) = 27,1 cal/kg.

Die überhitzung der verdampften Feuchtigkeit wird in zwei Stufen vorgenommen:

In der ersten Stufe nimmt die verdampfte Feuchtigkeit ungefähr 27 cal/kg vom heißen Verbrennungsrückstand auf, in der zweiten Stufe wird sie weiter im Überhitzer 24 überhitzt, in dem zu ihrer Enthalpie (2545.92 - 2492.1) - 27 = 26,82^ sprich 27 cal/kg des Rohbrennstoffes zugesetzt wird.

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Claims

.HOFFMANN" · EITLE & PARTNE2 PATENTANWÄLTE X 9 U Z 0 Z DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) · Dl PL.-I NG.W.EITLE · D E. RER. ΝΛΤ. K. HOFFMAN N · Dl PL.-I NG..W. LEHN DIPL.-lrfG. K. FDCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STERNHAUS) ■ D-8000 MD NCH EN 81 · TELEFON (089) 911007 ■ TELEX 05-29619 (PATH E) 31 658

1. Joseph Menachem Wirguin, Jerusalem / Israel

2. Avraham Melamed, Kfar Shmaryahu / Israel

Patentansprüche

1. Energetisch quer angeschlossenes Verfahren zum Trocknen und thermischen Behandeln von Feuchtigkeit, enthaltenden Feststof fpartikeln, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) Erwärmung der Feuchtigkeit enthaltenden Feststoffpartikel (34) auf eine Temperatur unterhalb der Abspalttemperatur jedes organischen Bestandteils, um so die Feststoffpartikel durch Ausdampfen des Feuchtiyke.itsyehctli.es iiii wtsenLlichen getrocknet werden,

b) Kondensierung der beim Verfahrensschritt a) entstehenden Dämpfe zumindest teilweise durch indirekten Wärmeaustausch mit den die Feuchtigkeit enthaltenden Feststoffpartikeln und Überführen eines Teils Enthalpie dieser Dämpfe dadurch auf die Feuchtigkeit enthaltenden Feststoffpartikel, um

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somit zum Erwärmungsvorgang gemäß Verfahrensschritt a) beizutragen,

c) Aufwertung bzw. Erhöhung der Enthalpie des gemäß Verfahrensschritt b) gebildeten Kondensates durch Verwendung der im energetisch quer angeschlossenen Verfahrensbereich erzeugten oder freigegebenen Wärme,

d) Verwendung zumindest eines Teils dieser erhöhten Enthalpie für die Vervollständigung der Erwärmung gemäß Verfahrensschritt a) und Verwenden des Restes der erhöhten Enthalpie in einem energetisch quer angeschlossenen Verfahrensbereich und

e) Ausführen der thermischen Behandlung der durch den Verfahrensschritt a) getrockneten Feststoffpartikel.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gemäß Verfahrensschritt a) verdampfte Feuchtigkeit um einen solchen Betrag komprimiert wird, daß ihre Kondensationstemperatur höher ist als die Verdampfungstemperatur des VerfahrensSchrittes a) vor der Kondensation gemäß Verfahrensschfitt b).

3. Energetisch quer angeschlossenes Verfahren zum Trocknen und thermischen Behandeln von Feuchtigkeit enthaltenden Feststoffpartikeln, gekennz eich η et durch die folgenden Verfahrensschritte:

a) Erwärmung der Feuchtigkeit enthaltenden Feststoffpartikel (34) auf eine Temperatur unterhalb der Abspalttemperatur jedes organischen Bestandteils, um so die Feststoffpartikel durch Ausdampfen des Feuchtigkeitsgehaltes im wesentlichen zu trocknen -

b) Erhöhung der Enthalpie von zumindest einem Teil des gemäß Verfahrensschritt a) gebildeten Dampfes durch Verwendung der im energetisch quer angeschlossenen Verfahrensbereich erzeugten oder freigegebenen Wärme,

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c) Kondensierung zumindest eines Teils des Dampfes gemäß Verfahrensschritt b) durch indirekten Wärmeaustausch mit den Feuchtigkeit enthaltenden Peststoffpartikeln und dadurch Übertragen eines Teils der Enthalpie dieses Dampfes auf die Feuchtigkeit enthaltenden Feststoffpartikel·, um so die Erwärmung gemäß Verfahrensschritt a) zu bewirken,

d) Kondensierung des gesamten, gemäß Verfahrensschritt a) hergestellten Restdampfes und Verwendung dessen Enthalpie und der restlichen erhöhten Enthalpie 'des Kondensates gemäß Verfahrensschritt c) im energetisch quer angeschlossenen Verfahrensbereich und

e) Durchführung der thermischen Behandlung der gemäß Verfahrensschritt a) getrockneten Feststoffpartikeln.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustausch im Gegenstrom erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuchtigkeit enthaltenden Feststoffpartikel relativ zum Dampf einer turbulenten Strömung unterworfen v/erden.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, oder mindestens einem der übrigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß entsprechend einem weiteren Verfahrensschritt die Strömungsmenge der Feuchtigkeit enthaltenden Feststoffpartikel während des Wärmeaustausches so geregelt wird, daß vor der thermischen Behandlung eine im wesentlichen konstante Temperatur der getrockneten Feststoffpartikel sichergestellt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, oder mindestens einem der übrigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die genannte Erhöhung so geregelt wird, daß vor der thermischen Behandlung eine im wesentlichen konstante Temperatur der getrockneten Feststoffpartikel sichergestellt wird.

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8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, oder mindestens einem der übrigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustausch bei atmosphärischem Druck erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, oder mindestens einem der Ansprüche 2, 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustausch bei unteratmosphärischem Druck erfolgt.

10. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, oder mindestens einem der Ansprüche 2, 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustausch bei überatmosphärischem Druck erfolgt.

11. Energetisch quer angeschlossenes Verfahren zum Trocknen und thermischen Behandeln von Feuchtigkeit enthaltenden Peststoffpartikeln, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritt:

a) Erwärmung der Feuchtigkeit enthaltenden Feststoffpartikel (34) auf eine Temperatur unterhalb der Abspalttemperatur jedes organischen Bestandteils, um so die Feststoffpartikel durch Ausdampfen des Feuchtigkeitsgehaltes im wesentlichen zu trocknen,

b) Erhöhung der Enthalpie des Teils des Dampfes gemäß Verfahrensschritt a) durch Verwendung der im energetischen quer angeschlossenen Verfahrensbereich erzeugten oder freigegebenen Wärme,

c) Verwendung dieser erhöhten Enthalpie zur Ausführung der Erwärmung gemäß Verfahrensschritt a) durcn direkten Wärmeaustausch, während der Dampf auf eine Temperatur oberhalb des Kondensationspunktes gehalten und dadurch gekühlt wird,

d) Kondensierung des verbleibenden Teils des Dampfes gemäß Verfahrensschritt a) und Verwendung des so gebildeten Kondensates im energetisch quer angeschlossenen Verfahrensbereich und

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e) Ausführung der thermischen Behandlung der gemäß Verfahrensschritt a) getrockneten Feststoffpartikel.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Kondensation gemäß Verfahrensschritt d) beim Wärmeaustausch mit einem Eingangsströmungsmedium des energetisch quer angeschlossenen Verfahrensbereiches erfolgt, wodurch dieses Eingangsströmungsmedium aufbereitet bzw. aufgewertet wird und zu diesem Verfahrensbereich gefördert wird.

13. Verfahren nach Anspruch 1, 3 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampf vor der Kondensation einer Trocknung und Filterung unterworfen wird.

14. Verfahren nach Anspruch 1,3 oder 11, dadurch gekennzeichnet , daß das Kondensat vor seiner Verwendung,^ energetisch quer angeschlossenen Verfahrensbereich einer Filterung unterworfen wird.

15. Verfahren nach Anspruch 1, 3 oder 11, dadurch gekennzeichnet , daß das Kondensat vor seiner Verwendung im energetisch quer angeschlossenen Verfahrensbereich einer chemischen Behandlung unterzogen wird.

16. Verfahren nach Anspruch 1, 3 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Behandlung der Feststoffpartikel im erwärmten Zustand der Feststoffpartikel ausgeführt wird.

17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch g ekennzeichn e t , daß eine Trocknungsanlage (1) und eine daran' sich anschließende thermische Behandlunganiage (2) vorgesehen ist, daß die Trocknungsanlage (1) ein Gehäuse (4), eine Einfülleinrichtung (3) zum Eingeben der die feuchtigkeit enthaltenden

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Feststoffpartikeln (34), welche mit einem oberen Einlaß (5) des Gehäuses (4) versehen ist, einer Austragseinrichtung (20) für die getrockneten Feststoffpartikel, die mit einem unteren Auslaß des Gehäuses (4) in Verbindung steht, einen Strömungsweg für die Feststoffpartikel (34) vom Einlaß (5) zum Auslaß zur Weiterbeförderung der Feststoffpartikel durch die Schwerkraft über die Höhe des Gehäuses (4), eine Vielzahl von hohlen Wärmeaustauschereinheiten (7), welche entlang der Länge des Gehäuses (4) im Abstand voneinander angeordnet und in diesem drehbar und im wesentlichen in horizontaler Lage gelagert sind, aufweist, wobei jede Einheit (7) einen Dampfeinlaß und -auslaß

(12) aufweist, wobei zumindest einige dieser Einheiten (7) in Serie geschaltet sind, indem der Dampfauslaß der einen Einheit mit dem Dampfeinlaß der nachfolgenden Einheit verbunden ist und wobei jede Einheit (7) mit den Kondensatdrainageauslässen

(13) und Anschlüssen zur Bewirkung der jeweiligen Verbindungswege zwischen dem Gehäuse (4) und der Anlage für den Strom des Dampfes, des Kondensates und der getrockneten Feststoffpartikel.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß die Einfülleinrichtung (3) mit einer Luftschleuse (30, 31, 35) versehen ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17 zur Durchführung des Verfahrens entsprechend Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Gehäuses (4) mit einer Luftschleuse versehen ist.

20. Vorrichtimg nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß jede Wärmeaustauschereinheit (7) ein hohles Gehäuse (8) aufweist, welches relativ zum Trocknungsgehäuse (4) drehbar gelagert ist, daß die Außenwand des Gehäuses (8) mit Flügeln (9) versehen ist, die in einem spitzen Winkel zur äußeren Umfangsflache des Gehäuses ausgerichtet sind und die durch Auftreffen der fallenden Feststoffpartikel

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zusammen mit dem Gehäuse (8) drehbar sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gehäuse mit einem oder mehreren Zahnrädern (TO) fest verbunden ist, die über eine gemeinsame Kette antreibbar sind.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnräder (10) der unterschiedlichen Gehäuse (8) zur Sicherstellung der Drehung der Gehäuse (8) mit im wesentlichen derselben Drehzahl denselben Teilkreisdurchmesser haben.

23. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilkreisdurchmesser der Zahnräder (10) der Gehäuse (8) stromabwärts im wesentlichen stufenweise im Verhältnis der Abnahme der Menge der abwärts strömenden getrockneten Feststoffkörperpartikel abnimmt.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet , daß zur Begrenzung der Drehzahl der Gehäuse (8) eine Bremseinrichtung vorgesehen ist.

25. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß eine Trocknungsanlage und eine mit dieser in Verbindung stehenden thermische Behandlungsanlage vorgesehen sind, daß die Trocknungsanlage ein Gehäuse (62) aufweisendes Wirbelbett, eine die Feuchtigkeit enthaltenden Feststoffpartikel (34) einfüllende Einrichtung, welche mit dem Einlaß des Gehäuses

(62) in Verbindung steht, einen Auslaß (65) für die getrockneten Feststoffpartikel, welcher mit einem Auslaß des Gehäuses

(62) in Verbindung steht und einen Dampfeinlaß (63) und einen Dampfauslaß (64) aufweist, über die das Gehäuse (62) des Wirbelbettes mit den DampfStrömungseinrichtungen verbindbar ist, so daß der Dampf in direktem Berührungswärmeaustausch mit den Feststoffpartikeln (34) im Wirbelbett (62) strömbar ist.

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