DE3210683A1

DE3210683A1 - Wanderbettfilter zum trennen von stoffen dampf- und/oder gasfoermiger medien

Info

Publication number: DE3210683A1
Application number: DE19823210683
Authority: DE
Inventors: Peter Dr. 1000 Berlin Hayn; Hans Joachim Dr. Lippold; Wolfgang 6300 Giessen Mathewes; Gerhard Max Neumann; Hans Henrich Dr. Stiehl
Original assignee: Delbag-Luftfilter 1000 Berlin GmbH; Delbag Luftfilter GmbH
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1982-03-19
Filing date: 1982-03-19
Publication date: 1983-09-29
Also published as: GB2116869A; GB8307503D0; JPS58174219A; FR2523471B1; GB2116869B; FR2523471A1

Description

Wanderbettfilter zum Trennen von Stoffen dampf- und/oder gasförmiger Medien

Die Erfindung geht aus von einem Wanderbettfilter zum Trennen von Stoffen dampf- und/oder gasförmiger Medien nach der Gattung des Hauptanspruchs .

Bei bekannten Wanderbettfiltern befindet sich zwischen einer Ein- und Ausströmöffnung des strömenden Mediums eine Kontaktmittelschicht aus rieselfähigem Material. Das gesättigte Kontaktmittel fließt von oben nach unten ab und die Kontaktmittelschicht wird von oben her wieder aus einem Reservoir mit frischem Kontakt*

mittel aufgefüllt. Das gasförmige Medium strömt von unten nach oben her durch die körnige adsorbierende Kontaktmittelschicht, wobei sich dieses das Adsorbens in der gleichen Richtung von unten nach oben stetig mit den zurückzuhaltenden Stoffen aus dem gasförmigen

ι Medium anreichert. Das durch diesen Prozeß verbrauchte Adsorbens oder Kontaktmittel wird bei Erreichen einer bestimmten Sättigungsgrenze nach unten abgelassen und zur gleichen Zeit mit frischem Kontaktmittel von oben her wieder aufgefüllt. Um die Ablaßmenge des Kontaktmittels steuern zu können, ist bekannt, über den gesamten Querschnitt in oder unter der Kontaktmittelschicht dachförmige versteckt offene Fließleitkörper vorzusehen, die gegebenenfalls unterseitig beliebig zu- und aufsperrbar sind. Außerdem sind verschiebbare gitterförmige Abzugsroste in Verbindung mit rhombenförmigen Fließleitkörpern bekannt.

Nachteilig bei den bisher bekannten Einrichtungen ist, daß die Massenflußbewegung des rieselfähigen Kontaktmittels von der jeweiligen Geometrie der geschilderten Einbauten, vom Gehäuseaufbau, von der Schicht-

dicke und von der Beschaffenheit des Kontaktmittels und von der jeweiligen Kontaktmittelablaßmenge pro Zeiteinheit außerordentlich stark beeinflußt werden kann. Ein gleichmäßiger ebener und wirtschaftlicher Schichtaustausch von oben nach unten wird häufig durch entstehende Schlupf- und Haftzonen und Verschiebungskräfte der Teilchen des Kontaktroittels mit Kernflußwirkungen in der

oß Schüttung verhindert. Außerdem treten nachteilige Überholvorgänge während der Ablaßphase zwischen den unterschiedlich gesättigten Kontaktmittelteilchen auf. Durch diese Strömungsvorgänge kommt es zu einem ungleichmäßigen Schichtaustausch. Das Kontaktmittel wird nicht voll ausgenutzt, und es kann

dadurch eine vollständige Sättigung des Adsorbens nicht gewährleistet werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile an solchen bekannten Wanderbettfiltern zu vermeiden und den apparativen Aufwand zu verringern und unabhängig von der Geometrie des Wanderbettfiltergehäuses und der Höhe der Kontaktmittelschicht, regulierbare massenflußsteuernde Fließleitkörperanordnungen zu schaffen, um die Wanderbettfilter wirtschaftlicher zu gestalten und die Verfügbarkeit solcher Anlagen zu vergrößern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs gelöst. Durch die erfindungsgemäße Konstruktion der Fließleitkörper und deren

Anordnung ist unabhängig von der Querschnittsfläche eine stets konstant bleibende horizontale Fließebene der Schüttschicht auch durch mehrere Ablaßvoränge nicht zu beeinträchtigen. Durch die Anordnung einer Viel-

zahl von nebeneinander liegenden Trichterkörpern werden in der Ablaßrostfläche auch über größere Flächen massenflußgerechte Voraussetzungen geschaffen, die die guten Fließ- und Rieseleigenschaften des Kontaktmittelgranulates unterstützen. Dabei werden Überholvorgänge von verbrauchtem und frischem Kontaktmittel ausgeschaltet. Die bisher nachteiligen Schlupf- und Haftzonenausbildungen mit Kernflußstörungen treten beim Ablaßvorgang nicht mehr auf. Durch die gleichmäßig in

quadratische Felder aufgeteilte Trichterrostfläche, auf der das durch die Absperrvorrichtung abgesperrte Kontaktinittel abgelagert ist, wird eine gleichmäßige Verdichtung des darüber liegenden Kontaktmittels über die gesamte Querschnittsfläche des Adsorberbettes ohne zusätzliche Einrüttelung erzielt.

Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen

und Verbesserungen möglich. Die verschiedenen Ausführungsformen der Fließleitkörper und deren Anordnung erlauben jede mögliche Anpassung der Ablaßrostfläche an das Fließ-'** verhalten auch bei verschiedenen Arten und Körnungen des Kontaktmittels.

Mehrere Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Wanderbettfilters sind in der Zeichnung

dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Wanderbettfilter mit erfindungsgemäßer

Fließleitkörperanordnung;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht

eines ersten Ausführungsbeispiels __n einer Fließleitkörperanordnung

mit Absperrvorrichtung;

Fig. 3 einen Schnitt durch die Anordnung der Fließleitkörper nach Fig. 2;

Fig. 4 ein zweites AusfUhrungsbeispiel der erfindungsgemäßen Fließleitkörperanordnung mit Absperrvorrichtung;

Fig. 5 eine Abwicklung des ausgeklinkten Dreieckprofils gemäß Fig. 6;

Fig. 6 einen Schnitt durch ineinandergesteckte Dreieckprofile zur

Bildung einer Fließleitkörperanordnung ;

Fig. 7 eine Draufsicht auf die Dreieckprofilanordnung gemäß Fig. 6;

Fig. 8 einen Schnitt durch ineinandergesteckte Doppeldreieckprofile als ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Fließleitkörper

anordnung ; und

Fig. 9 eine Draufsicht auf die Doppeldreieckprofi lanordnung gemäß

Fig. 8.

In Fig. 1 ist ein Wanderbettfilter dargestellt. In dem Behälter 1 ist eine Kontaktmittelschicht vorgesehen, die von unten her mit dem 30

gasförmigen Medium, das durch die

Pfeile 3 dargestellt wird, angeströmt wird. Das gereinigte Medium wird über das Abflußrohr 4 wieder abgeführt. Die Fließleitkörperanordnung 5 begrenzt die Kontaktmittelschicht und kann über die Absperrvorrichtung 6

geöffnet und geschlossen werden. Bei geöffneter Absperrvorrichtung 6 fließt gesättigtes Kontaktmittel 2 in den Ablaßtrichter 7.

In der Fig. 2 ist eine Fließleitkörperanordnung 5 näher dargestellt. In einen handelsüblichen Gitterrost, der aus Längs- und Querstreben 9,10 besteht, sind von oben her einzelne Trichterkörper 11 eingelassen. Die Trichter-•0 körper 11 sind in den Gitterrost 8 eingeklemmt, eingeschweißt, eingehängt, eingeklebt oder auf eine andere Art darin verankert. Die Absperrvorrichtung 12 wird von T-Profilleisten 13 gebildet, die parallel zum Quersteg 10 verschiebbar sind. Die Trichterkörper 11 sind als eckige Pyramidenstumpfe ausgebildet, sie können aber auch eine andere ähnliche Form aufweisen. Beispielhaft ist ein

Trichterkörper 11 mit Lochungen 14 versehen,

die ein Durchströmen des gasförmigen Mediums gewährleisten, wobei die Lochungen 14 aber so klein sind, daß ein Durchrieseln des Kontaktmittels nicht eintreten kann.

In Fig. 3 ist die Fließleitkörperanordnung

und die Absperrvorrichtung 12 im Schnitt dargestellt, wobei beispielhaft zwei Trichterkörper 11 mit Kontaktmittel 2 gefüllt sind.

In der dargestellten Stellung der Absperrvorrichtung 12 sperren die T-förmigen Leisten 13 da« Kontaktmittel 2 ab. Bei Verschieben der Absperrvorrichtung 12 horizontal in die dargestellte Richtung 15 werden die unteren Offnungen 16 der Trichterkörper 11 geöffnet und das Kontaktmittel 2

fließt nach unten ab. Unabhängig von der Offen- und Schließstellung der Absperrvorrichtung 12 strömt das gasförmige Medium 3 ungehindert von unten nach oben durch die als Eintrittsöffnungen dienenden Lochungen 14 der Trichterkörper 11. Die Fläche der unteren öffnung 16 der Trichterkörper 11 ist etwas kleiner oder ebenso groß wie die Hälfte der Fläche der oberen öffnung Die Seitenflächen der Trichterkörper 11 weisen einen Winkel zur Senkrechten zwischen 15 und 35° auf. Die Streben 9,10 des Gitterrostes 8, die 1,5 mm bis 3 mm dick sind und bis zu 80 mm hoch sind, bilden quadratische

'5 Felder. Die gegenseitigen Mittenabstände der eingesetzten Trichterkörper 11 betragen zwischen 20 mm bis lOO mm. Als vorteilhaft hat sich neben größeren oder kleineren Maßen erwiesen, wenn die Teilung am Gitterrost

z.B. 50 mm χ 50 mm groß ist und am Trichtereinlauf «^46 mm χ 46 mm und am Trichterauslauf *—'' 20 mm χ 20 mm beträgt. Dadurch stehen ^#>^85 % der gesamten Querschnittsfläche des Behälters

I dem Kontaktmittel als "Einlaufquerschnitt"

in dem Gitterrost, das den ganzen Behälterquerschnitt ausfüllt, zur Verfügung, wodurch Querbewegungen des Kontaktmittels beim Ablassen weitgehend vermieden werden.

Selbstverständlich können die Trichterkörper

II anstelle der Lochungen 14 auch mit Schlitzen versehen sein. Zum Beispiel können in jeder Trichterwand Einschiitzungen 14a vorgesehen sein, die nach innen oder wahlweise nach außen 14b eingezogen sind.

Dae Kontaktmittel 2 kann damn nicht durch die Schlitze 14a hindurchfallen, während das gasförmige Medium 3 jederzeit durchströmen kann. Auch kann zur Verbesserung des Durchströmens des Mediums 3 die Absperrvorrichtung 12 perforiert, gelocht oder geschlitzt sein. Auch die Form der Leisten ist nut beispielhaft angegeben. Es kann auch ein gelochtes oder ungelochtes ü-Profil, ein entsprechendes Winkelprofil oder ein Profil beliebigen Querschnitts verwendet werden. Zum besseren Einpassen oder Einklemmen der Trichterkörper 11 in die Streben 9, 10 des Gitterrostes 8 können die Trichterkörper 11 im oberen Bereich vertikal gerichtete Seitenkanten aufweisen, an die sich die Trichterschrägen mit einem entsprechenden Winkel anschließen.

In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Fließleitkörperanordnung 5 und für die Absperrvorrichtung 12 dargestellt. Hierbei sind die Trichterkörper als pyramidenförmige nach oben spitz

zulaufende Körper 18 ausgebildet. Die

pyramidenförmigen Körper 18 sind auf die Streben 9,10 des Gitterrostes 8 schachbrettartig versetzt aufgesteckt. Zwischen vier pyramidenförmigen Körpern ist jeweils nur eine öffnung im Gitterrost 8 vorgesehen. Als Absperrvorrichtung 12 dient ebenfalls ein schachbrettartiges Quadratlochblech 19, das entsprechend dem Schachbrettmuster __ς offene und geschlossene Flächen aufweist.

• *

] Das Lochblech 19 wird in einer Richtung 20 hin- und hergeschoben, wobei sich das gesättigte Kontaktmittel nach unten entlädt oder die offenen Felder liegen unter den Pyramidenkörpern 18 und sperren mit den geschlossenen Feldern den Kontaktmittelfluß ab. Auch in dem Beispiel nach Fig. 4 können die pyramidenförmigen Körper 18 und/ oder die geschlossenen Flächen des Quadratlochblechs 19 mit einer Perforation versehen sein.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 bis 7 werden die Trichterkörper 11 und das Gitterrost 8 von zwei ineinandergesteckten Dreiecksprofilen 21,22 gebildet. Dabei ist das wahlweise gelochte oder ungelochte Querdreiecksprofil 21 durchgehend dachförmig angeordnet und das längs dazu vorgesehene Dreiecksprofil 22 ist entsprechend der Form des quer angeordneten Dreiecksprofils 21 ausgeklinkt, damit beide Profile 21, 22 ineinandersteckbar sind. Die untere Trichterdurchlaßöffnung 23 ist quadratisch

und kann entsprechend den Ausführungsbeispielen nach Fig. 2 bis 4 mit einer Absperrvorrichtung 12 abgesperrt werden. In Fig. 5 ist die Abwicklung des ausgeklinkten Dreiecksprofils 22 dargestellt, an dem breitseitig

Klemmlappen 24 angeformt sind, die die Dreiecksprofiie 21,22 gegen Verschub und Herausfallen sichern und gegeneinander verklemmen sollen. Wie aus den Fig. 6 und 7 zu ersehen ist, sind durch Anbiegen der Klemmlappen 24 um 90 die durchlaufenden

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Dreiecksprofile 21, 22 unverrückbar arretiert, wenn die Unterkante der Querdreiecksprofile mit denen der Klemmlappen 24 der Längsdreiecksprofile 22 übereinstimmen. Beide Dreiecksprofile können zum besseren Durchströmen des Mediums 3 auch perforiert sein. Vorzugsweise sind entweder die nicht ausgeklinkten Quer- oder Längsdreiecksprofile 21, 22 gelocht, damit die Festigkeit der Trichterformanordnung gewährleistet wird.

In den Fig. 8 und 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die Längs- und Querdreiecksprofile als Doppel-

^ dreiecksprofile 25, 26 ausgebildet sind, die entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 bis 7 in dafür vorgesehene Ausklinkungen rasterartig ineinandergesteckt sind. Das obere Teil 27 und das untere Teil 28 der Doppeldreiecksprofile 25, 26 sind durch waagerechte, eingeschnürte übergänge miteinander verbunden. Die eingezeichneten quer und längs verlaufenden Lochreihen 29 in den waagerechten übergängen 29a lassen

das strömende Medium 3 frei durchströmen, wobei, wie aus Fig. 8 ersichtlich, das Kontaktmittel 2 von sich aus durch diese Löcher 29 nicht hindurchfließen kann.

In der Fig. 1 ist nur eine Fließleitkörper-

anordnung 5 .und eine Absperrvorrichtung 6 gezeigt. Selbstverständlich können mehrere verschiedene Trichterformanordnungen, ins- _ besondere aber auch mehrere Fließleitkörperanordnungen 5 übereinander liegend vorgesehen sein.

Claims

Patentansprüche

1. Wanderbettfilter zum Trennen von Stoffen dampf- und/oder gasförmiger Medien mit einer von unten nach oben mit dem Medium durchströmten Kontaktmittelschicht, mit mindestens einem im Schichtbereich über ■ den gesamten Querschnitt angeordneten Fließleitkörper und mit mindestens einer Absperrvorrichtung, dadurch gekennzeichnet , daß die Fließleitkörper (5) rasterartig in einer Ebene angeordnete trichterförmige Körper (11) aufweisen, die an oder in einem Gitterrost (8) befestigt sind.

2. Wanderbettfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gitterrost aus Längs- und QuerStegen (9,10) besteht, in

den trichterförmige Körper (11) runden, eckigen und/oder quadratischen Querschnitts mit der Spitze nach unten eingelassen, nämlich eingehängt, eingehakt, eingeklemmt, eingeschweißt oder eingeklebt

oder in einem Stück darin durchgezogen sind.

3. Wanderbettfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trichterkörper (11) als Pyramidenkörper (18) mit der Spitze nach oben ausgebildet sind, die abwechselnd versetzt_jzueinander auf der Oberfläche des Gitterrostes (8) zwischen den Stegen (9,10) derart aufgesetzt sind, daß sich Pyramidengc körper (18) und öffnungen im Gitterrost

(8) abwechseln.

4. Wanderbettfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3/ dadurch gekennzeichnet, daß die die Trichterkörper abschließende Absperrvorrichtung (12) als ein in der Horizontalebene verschiebbares bekanntes Leistensystem (13) aus Winkel-, T- oder ü-Profilen ausgebildet ist, wobei das Kontaktmittel in der einen Endstellung gegen das Durchriesein völlig abgesperrt ist und in der anderen Endstellung ungehindert durch die Trichterkörper (11) hindurch nach unten abfließen kann.

5. Wanderbettfilter nach einem der Ansprüche ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die

Absperrvorrichtung (12) als ein in der Horizontalebene verschiebbares schachbrettartig gelochtes Blech (19) ausgebildet ist,

welches das Kontaktmittel zwischen den

Pyramidenkörpern (18) in der einen Endstellung völlig absperrt und in der anderen Endstellung ungehindert durchläßt.

6. Wanderbettfilter nach einem der Ansprüche

1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß

die Trichterkörper (11,18) und/oder die Teile der Absperrvorrichtung (12) Durchlässe für das strömende Medium in Form von siebartig angeordneten Löchern und/oder Schlitzen aufweisen, die derart ausgebildet sind, daß die Kontaktmittelteilchen nicht durchrieseln.

* m

7. Wanderbettfilter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der offene Flächenbereich durch die Löcher (14) und/oder durch die Schlitze über die gesarote Fläche des Gitterrostes (8) verteilt zwischen 15% und 70% der Fläche des Gitterrostes (8) beträgt.

8. Wanderbettfilter nach einem der Ansprüche I» 2 oder 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelachsenabstand von Trichterkörper (11) zu Trichterkörper (11) ungefähr 20 bis 100 mm beträgt und daß die Trichterkörper ungefähr 20 bis 80 mm hoch sind.

9. Wanderbettfliter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gitterrost (8) aus ungefähr 1,5 mm bis 3 mm dicken und ungefähr bis zu 80 mm

hohen Längs- und QuerStegen (8,9) besteht.

10. Wanderbettfilter nach Anspruch 1, 2 oder

4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die

Fläche der unteren öffnung (16) der konischen

Trichterkörper (11) etwas kleiner oder gleich der Hälfte der Fläche der oberen Eintrittsöffnung ist.

11. Wanderbettfilter nach Anspruch 1, 2 oder

4 bis„J,0, dadurch gekennzeichnet, daß die Trichterkörper im oberen Bereich gerade vertikale Kanten mit einer Höhe von ungefähr 5 mm bis 20 mm aufweisen, an die sich Trichterschrägen mit einem

Winkel zur Senkrechten von ungefähr 15° bis 35° anschließen.

12. Wanderbettfilter nach Anspruch 1, 4 bis 8 oder 10, dadurch gekennzeichnet/ daß

die Trichterkörperform (U) und die Gitterrostfonn (8) aus quer durchlaufenden Dreiecksprofilen (21) und aus längs durchlaufenden ausgeklinkten Dreiecksprofilen (22) gebildet werden, die rasterartig ineinandergesteckt sind und so eine trichterförmige Schnittkontur ergeben mit einer Flächendurchlässigkeit größer als 50% der Gesamt-

rostflache.
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13. Wanderbettfilter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die quer durchlaufenden Dreiecksprofile (21) porös oder kleingelocht sind und die längs durchlaufenden ausge-

*® klinkten Dreiecksprofile (22) ungelocht sind.

14. Wanderbettfilter nach Anspruch 12, dadurch

gekennzeichnet, daß die Dreiecksprofile

als Doppeldreiecksprofile (25,26) ausgebildet sind, wobei die waagerechten eingeschnürten übergänge vom oberen (27) zum unteren (28) Teil der Doppeldreiecksprofile (25,26) durchgehend gelocht sind.

15. Wanderbettfilter nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreiecksprofile (21,22) gegenseitig durch angeformte Klemmlappen (24) gesichert und eingeklemmt sind.