DE3305585A1 - Filteranlage und verfahren zum reinigen von heissen rohgasen - Google Patents

Filteranlage und verfahren zum reinigen von heissen rohgasen

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Description

: : :·: : S'i":·': 33055! 'S"- IB.02.1985
KXR/Dr.We/Sc PA 3307
DIDIER-WERKE AG Lessingstraße 16-18 6200 Wiesbaden
Filteranlage und Verfahren zum Reinigen von heißen Rohgasen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Filteranlage und ein Verfahren zur Direktabscheidung von Feststoffen, Aerosolen und Schadgasen aus heißen Rohgasen mit mehreren Filterkammern für die Aufnahme von körnigem Filtermaterial, welches durch jeweils eine obere Einfüllöffnung einfüllbar und jeweils durch eine untere Abzugsöffnung mit Austragsvorrichtung abziehbar ist, mit einem jeweiligen Rohgaseintrittsstutzen und einem jeweiligen Reingasaustrittsstutzen, sowie mit einer unterhalb der Filterkammern allen Filterkammern gemeinsam zugeordneten Fördereinrichtung für das verschmutzte Filtermaterial .
Eine solche Filteranlage ist aus der DE-PS 26 16 250 und der DE-PS 27 04 854 bekannt. Dabei befinden sich mehrfache Filterkammern übereinander. Dadurch ist die Kapazität der Filteranlage aufgrund der maximal möglichen Bauhöhe begrenzt. Der konstruktive Aufbau der bekannten Filteranlage ist ferner relativ aufwendig. Die Wiederverwendung des verbrauchten Filtermaterials ist nicht vorgesehen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Filteranlage der gattungsgemäßen Art so auszubilden, die einfach in ihrem Aufbau und zuverlässig in ihrem Betrieb ist und bei welcher die Abführung des verschmutzten Filtermaterials und die
Zuführung des regenerierten- Filterraaterials, gegebenenfalls unter Zusatz von frischem Filtermaterial, auf einfache und selbstätige Weise ohne Unterbrechung des Betriebes der Filteranlage möglich ist. Darüberhinaus ist es möglich, die fühlbare Wärme des Reingases zur Nutzung zurückzugewinnen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mehrere Filterkaramern, z.B. in einer Reihe nebeneinander angeordnet sind, daß sich an die Fördereinrichtung eine weitere Fördereinrichtung zur Förderung des verschmutzten Filtermaterials zu einer Regenerationseinrichtung anschließt, und daß sich an die Regenerationseinrichtung eine weitere Fördereinrichtung für die Rückforderung des regenerierten Filtermaterials zu den Einfüllöffnungen der Filterkammern anschließt.
Ferner wird die Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, bei dem das verschmutzte Filtermaterial mindestens einer Filterkammer abgezogen und regeneriert wird, wobei die übrigen Filterkammern im Filtrationsbetrieb weiterarbeiten und die fühlbare Wärme zurückgewonnen wird.
Auf dem Umweltschutzsektor gewinnt die Abgasreinigung zunehmend an Bedeutung. In verschiedenen Industriezweigen, unter anderem in der Keramik-, Glas- und Aluminiumindustrie sind Schadstoffe, insbesondere Fluor, aber auch Schwefeloxide und dergleichen in den Rauchgasen enthalten. Diese Emissionen müssen nach den geltenden Gesetzen und Verordnungen begrenzt, werden. Mit der erfindungsgemäßen Filteranlage können Rohgase bis zu Dauertemperaturen von 800 ° direkt - ohne vorherige Kühlstufe - gereinigt werden. Das Reingas kann damit zur Wärmerückgewinnung verwendet werden, was zu erheblichen linergieeinsparungen führt. Im Gegensatz zu Naß- bzw. Waschverfahren entsteht auch kein "Abwasserproblem". Die Regeneration des Filtermaterials kann vollautomatisch geschehen.
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Die Anordnung der Filterkammern nebeneinander begrenzt die Bauhöhe der Filteranlage und läßt ein einfaches Befüllen und Entleeren der Filterkammern zu. Gleichzeitig ist die Möglichkeit gegeben, verschmutztes Filtermaterial zu regenerieren und das regenerierte Filtermaterial auf einfache Weise den Filterkammern wieder aufzugeben. Es braucht nur immer diejenige Menge frischen Filtermaterials ergänzt zu werden, die beim Regenerationsvorgang verloren geht. Hierfür ist vorzugsweise ein Vorratssilo vorgesehen, von welchem aus frisches Filtermaterial der Fördereinrichtung zuführbar ist. Die Förderung sowohl des frischen Materials als auch die Förderung des regenerierten Filtermaterials kann mit derselben Fördereinrichtung erfolgen, die auch verschmutztes Filtermaterial fördert, wodurch die Filteranlage besonders kostengünstig erstellt und wirtschaftlich betrieben werden kann.
Die Fördereinrichtung weist vorzugsweise einen Vertikalförderer für die wechselweise Förderung sowohl des zu regenerierenden Filtermaterials, des regenerierten Filtermaterials als auch des frischen Filtermaterials auf die Höhe der Einfüllöffnungen der Filterkammern auf.
Der Vertikalförderer hat bei einer besonderen Ausgestaltung des Erfindungsgedankens an seinem oberen Ende einen Verteiler für die Zuteilung des geförderten Filtermaterials zu der Regenerationseinrichtung oder den Einfn.llöffnungen der Filterkammern.
Die Rückführung des regenerierten Filtermaterials oder die Neuzuführung von frischem Filtermaterial zu den Einfüllöffnungen der Filterkammern wird vorteilhafterweise dadurch bewerkstelligt, daß über den Einfüllöffnungen der Filterkammern ein horizontaler Förderer, vorzugsweise ein Stegkettenförderer, zur Verteilung des regenerierten oder frischen Filtermaterials zu den Einfüllöffnungen angeordnet ist.
Der Förderer ist zweckmäßigerweise an den Verteiler angeschlossen, so daß ein unmittelbarer Obergang des regenerierten und/ oder frischen Filtermaterials von dem Vertikalförderer zu den einzelnen Einfüllöffnungen möglich ist.
Der Förderer kann vorteilhafterweise an seinem dem Verteiler abgewandten Ende ein Fallrohr für die Rückführung des überschüssigen Filtermaterials in die Fördereinrichtung aufweisen.
Um festzustellen, ob genügend Filtermaterial zugeführt wurde, ist in dem Rallrohr ein Fühler für hindurchfallenendes Filtermaterial angeordnet. Zwischen der Regenerationseinrichtung und der Fördereinrichtung ist ein Sieb für das Aussieben und Abführen der durch Abrieb gelösten Schadstoffe und von Filtermaterialkörnern unterhalb einer bestimmten Korngröße sowie Rückführen von Filtermaterial oberhalb dieser Korngröße in die Filterkammern geschaltet.
Der Regenerationseinrichtung kann ferner vorteilhafterweise ein Zwischensilo für das zu regenerierende Filtermaterial vorgeschaltet sein. Hierdurch wird ein stoßweiser Anfall von zu regenerierendem Filtermaterial von der kontinuierlicharbeitenden Regenerationseinrichtung ausgeglichen.
Die Fördereinrichtung ist vorzugsweise ein Stegkettenförderer und der Vertikalförderer vorzugsweise ein Becherwerk.
Die Regenerationseinrichtung ist gemäß einer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens als Abriebtrommel ausgebildet.
Ferner kann nach der Erfindung vorgesehen sein, daß die Fördereinrichtung außer dem Vertikalförderer und dem Förderer ein Stegkettenförderer für den Transport des regenerierten bzw. frischen Filtermaterials zu dem Vertikalförderer aufweist.
Zur Wärmerückgewinnung kann der Filteranlage ein Wärmetauscher nachgeschaltet sein.
Um auf einfache Weise feststellen zu können, wann in einer Filterkakmmer das Filtermaterial verbraucht ist, kann die Filteranlage mit einer Druckdifferenzmeßeinrichtung zwischen Rein- und Rohgasseite ausgerüstet sein. Denn der Differenzdruck zwischen Rohgas und Reingas geben ein Maß für den Verschmutzungsgrad des Filtermaterials.
Zweckmäßigerweise sind die Filterkammern je einzeln über die den jeweiligen Abzugsöffnungen zugeordnete Schieber von verschmutztem Filtermaterial in die Fördereinrichtung entleerbar. Hierdurch ist es möglich, jeweils einzelne Filterkammern aus der Reihe von Filterkammern zur Erneuerung des Filtermaterials aus dem Filterprozeß auszuschalten, während die anderen Filterkammern ihre Funktion weiter ausüben.
Zwischen dem Zwischensilo für das zu regenerierende Filtermaterial und der Regenerationseinrichtung kann ein stufenlos regelbarer Vibrationsförderer geschaltet sein, der für die regelbare Zuführung des zu regenerierenden Filtermaterials in der Regenerationseinrichtung sorgt.
Zweckmäßigerweise besteht das erfindungsgemäße Verfahren darin, daß das Filtermaterial der einzelnen Filterkammern nacheinander regeneriert wird, wobei die zeitlichen Intervalle zwischen dem Filtermaterialaustausch aufeinander folgender Kammern durch Druckdifferenzmessung zwischen Roh- und Reingasseite geregelt werden.
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Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der beiliegenden Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Es zeigen:
Fig. 1 eine die Erfindung aufweisende Filteranlage in Seitenansicht,
Fig. 2 die Filteranlage gemäß Fig. 1, in stirnseitiger Ansicht (von rechts gesehen), und
Fig. 3 die Filteranlage gemäß Fig. 1, in Draufsicht.
Die dargestellte Filteranlage weist eine Reihe von nebeneinander angeordneten Filterkammern 13 auf, deren Anzahl und Größe abhängig ist von der zu reinigenden Rohgasmenge und der dafür benötigten Gesamtfilterfläche. Jede Filterkammer 13 ist mit einer oberen Einfüllöffnung 17 und einer unteren Abzugsöffnung 18 für das Filtermaterial ausgestattet. Außerdem weist jede Filterkammer 13 einen mit einer Absperrklappe 1 ausgerüsteten Rohgaseintrittsstutzen 19 und einen gleichermaßen ausgerüsteten Reingasaustrittsstutzen 20 auf. Den Reingasaustrittsstutzen 20 ist ein Ventilator (nicht dargestellt) und ein Wärmetauscher (nicht dargestellt) nachgeordnet.
Oberhalb der Filterkammer 13 befindet sich ein durchgehender Förderer 11, der als Stegkettenförderer ausgebildet ist, für die Zuführung von regeneriertem oder frischem Filtermaterial zu den stets offenen Einfüllöffnungen 17. Unterhalb der
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Filterkammern 13 befindet sich eine allen Filterkammern 13 gemeinsame Fördereinrichtung 3, die ebenfalls als Stegkettenförderer ausgebildet ist, für verschmutztes Filtermaterial aus den Filterkammern 13, welches durch Betätigung von Schiebern 4 für die jeweilige Abzugsöffnung aus der Filterkammer 13 abgelassen werden kann. In Fig. 1 ist der Förderer 11 am Abwurfende über ein Fallrohr 16 mit der Fördereinrichtung 3 verbunden. An die Fördereinrichtung 3 schließt sich ein Becherwerk 5 an, das mindestens bis auf die Höhe des Förderers 11 und damit der Einfüllöffnungen 17 reicht, und das wahlweise über einen Verteiler das geförderte Material auf den Förderer 11 oder in das Zwischensilo 14 - unter Zwischenschaltung des Förderers 6 - abwirft. Die Verteilerklappe ist elektrisch angesteuert. Vom Zwischensilo 14 wird das zu regenerierende Material über den Vibrationsförderer 7 der Abriebtrommel 8 zugeführt. Die Abriebtrommel 8 trägt auf ein darunter angeordnetes Schwingsieb 9 aus, dessen Überlauf zum Becherwerk 5 zurückgeführt wird, im Beispiel über den Zwischenförderer 10,und der Unterlauf des Siebes wird abgesackt oder sonstwie auf die Deponie abgefahren. Er enthält alle abgeschiedenen Schadstoffe sowie die durch Abrieb zu feingewordenen Körnungen des Filtermaterials. Oberhalb des Stegkettenförderers 10 befindet sich ein Vorratssilo 15 für frisches Filtermaterial, an dessen unterem Ende sich eine elektrisch steuerbare Dosierklappe 12 befindet, von welcher aus ein Fallrohr 22 zu dem Stegkettenförderer 10 führt.
Die Rohgasleitung kommt im hier beschriebenen Beispiel direkt aus einem der Filteranlage vorgeschalteten Ofen und wird durch Stegrohre mit den einzelnen Filterkammern 13 verbunden. Das nicht gezeigte Gebläse hinter den Reingasaustrittsstutzen 20 zieht die Rohgase durch die Filterkammern 13 sowie durch den nicht dargestellten Wärmetauscher und drückt das gereinigte Reingas durch einen Kamin in die Atmosphäre. In jeder Filterkammer 13 befindet sich das Filtermaterial als Schüttgut. Das Filtermaterial muß,Kammer nach Kammer, gegen regeneriertes und frisches Filtermaterial so rechtzeitig ausgetauscht werden,
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daß ein zu hoher Filterwiderstand vermieden wird. Über Differenzdruckmessung kann in geeigneter Weise der Abreinigungszyklus geregelt werden. Jede Filterkammer 13 kann für sich zur Abreinigung vom Filtermaterial entleert werden, welches unter Betätigung des jeweiligen Schiebers 4 in die untere Fördereinrichtung 3 fällt. Die anderen Filterkammern 13 können gleichzeitig weiterarbeiten, so daß keine Filtrationsunterbrechung stattfindet. Das zu regenerierende Filtermaterial wird von der Fördereinrichtung 3 der Aufnahme des Vertikalförderers 5 übergeben und gelangt über diesen bei richtiger Klappeneinstellung des Verteilers 2 in den Förderer 6 und danach in das Zwischensilo 14. Nachdem der Materialaustrag aus einer Filterkammer .13 beendet ist, kann mit der Regenerierung des sich im Zwischensilo 14 befindenden Filtermaterials begonnen werden. Das geschieht auf dem Wege, über den Vibrationsförderer 7, der das Zwischensilo 14 mit der Abriebtrommel 8 verbindet. Der Vibrationsförderer 7 ist stufenlos regelbar, wobei je nach Art des Filtermaterials die Zufuhrmenge für die Abriebtrommel 8 dosiert wird. Je nach der Drehzahl und dem Füllungsgrad der Trommel 8 richtet sich die Verweilzeit. Das getrommelte Filtermaterial gelangt durch einen Austrittsstutzen auf das Schwingsieb 9, in welchem das Filtermaterial mit einer bestimmten Korngröße abgesiebt wird. Auf dem Schwingsieb 9 wird nach ausreichend großerFiltermaterialkörnung im Oberlauf von feinstkörnigem Abrieb und zu fein gewordener Filtermaterialkörnung im Unterlauf getrennt. Der Oberlauf wird zum Becherwerk 5 zurückgeführt. Das regenerierte Filtermaterial gelangt so über den Verteiler 2 bei nunmehr umgelegter Verteilerklappe in den Förderer 11 und wird, von diesem über die gefüllten Filterkammern 13 hinweg bis zu der wieder zu füllenden Filterkaramer 13 geschoben, so daß diese aufgefüllt wird.
Da bei der Abreinigung bzw. bei der Regeneration des Filtermaterials eine gewisse Menge des Filtermaterials abgesiebt
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• J >;.: IV r\. \: 330558
wird, muß dieses, um die Filterkamraer 13 wieder ganz zu füllen, durch frisches Filtermaterial ersetzt werden. Dies geschieht aus dem Vorratssilo 15 über ein geeignetes Dosiergerät 12. Das frische Filtermaterial gelangt in den Stegkettenförderer 10, der dieses zum Becherwerk 5 bringt, so daß es über den Verteiler 2 ebenfalls in den Förderer 11 gelangt und in die noch aufzufüllende Filterkanimer 13 gefördert wird. Dieses Zudosieren von frischem Filtermaterial wird beendet, wenn ein in dem Fallrohr 16 eingebauter Fühler Materialdurchlauf meldet, der dadurch bedingt ist, daß die zu füllende Filterkammer 13 vollständig gefüllt ist und kein weiteres Filtermaterial aufnehmen kann. Nach Ansprechen des Fühlers ist der Regenerationsvorgang beendet und die betreffende Filterkammer 13 kann den Filtrationsbetrieb wieder aufnehmen, wozu Roh- und Reingasabsperrklappe wieder geöffnet werden.
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Claims (1)

16.02.1983 KXR/Dr.We/Sc PA 3307
DIDIER-WERKE AG Lessingstraße 16-18 6200 Wiesbaden
Filteranlage und Verfahren zum Reinigen von heißen Rohgasen
Patentansprüche :
iFilteranlage zur Direktabscheidung von Feststoffen, Aerosolen und Schadgasen aus heißen Rohgasen mit mehreren Filterkammern für die Aufnahme von körnigem Filtermaterial, welches durch jexveils eine obere Einfüllöffnung einfüllbar und jeweils durch eine untere Abzugsöffnung mit Austragsvorrichtung abziehbar ist, mit einem jeweiligen Rohgaseintrittsstutzen und einem jeweiligen Reingasaustrittsstutzen, sowie mit einer unterhalb der Filterkammern allen Filterkammern gemeinsam zugeordneten Fördereinrichtung für das verschmutzte Filtermaterial, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Filterkammern (13), z.B. in einer Reihe nebeneinander angeordnet sind, daß sich an die Fördereinrichtung (3) eine weitere Fördereinrichtung (5, 6, 7, 14) zur Förderung des verschmutzten Filtermaterials zu einer Regenerationseinrichtung (8) anschließt, und daß sich an die Regenerationseinrichtung (8) eine weitere Fördereinrichtung (5, 10, 11) für die Rückförderung des regenerierten Filtermaterials zu den Einfüllöffnungen (17) der Filterkammern (13) anschließt.
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1. Filteranlage TüTch Anspruch 1 ,"""Hädtirelr^feleeanzeichnet, daß der Fördereinrichtung (5, 10, 11) frisches FTTterrmaterial aus einem Vorratssilo (15) zuführbar ist.
3. Filteranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (5, 6, 7, 14) einen Vertikal-
-" förderer (5) für die wechselweise Förderung sowohl des
zu regenierenden Filtermaterials, des regenerierten Filtermaterials als auch des frischen Filtermaterials auf die
Höhe der Einfüllöffnungen (17) der Filterkammern (13) aufweist.
4. Filteranlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vertikalförderer (5) an seinem oberen Ende einen Verteiler (2) für die Zuteilung des geförderten Filtermaterials zu der Regenerationseinrichtung (8) oder den Einfüllöffnungen (17) der Filterkammern (13) hat.
5. Filteranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß über den öffnungen (17) der Filterkammern Π 3) ein horizontaler Förderer (11), vorzugsweise ein
Stegkettenförderer, zur Verteilung des regenerierten oder frischen Filtermaterials zu den Einfüllöffnungen angeordnet ist.
6. Filteranlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderer (11) an seinem den Verteiler (2) abgewandten Ende ein Fallrohr (16) für die Rückführung des überschüssigen Filtermaterials in die Fördereinrichtung (3) aufweist.
7. Filteranlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Fallrohr (16) ein Fühler für hindurchfallendes
Filtermaterial angeordnet ist.
.Ι-Λ.—.Λ::.·:./-·..": 33055
8. Filteranlagj^jiach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Regenerationseinrichtum: (S) und Fördereinrichtung (5, 10, II) ein Sieb (9) für das Aussieben und Abführen der durch Abrieb gelösten Schadstoffe und von Filtermaterialkörnern unterhalb einer bestimmten Korngröße sowie Rückführen von Filtermaterial oberhalb dieser Korngröße in die Filterkammern (13) cfe-^~ schaltet ist.
9. Filteranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Regenerationseinrichtung (8) ein Zwischensilo (14) für das zu regenerierende Filtermaterial vorgeschaltet ist.
10. Filteranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9 } "dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (3) als Stegkettenförderer ausgebildet ist.
11. Filteranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Vertikalförderer (5) als Becherwerk ausgebildet ist.
12. Filteranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Regenerationseinrichtung (8) als Abriebtrommel ausgebildet ist.
13. Filteranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ihr ein Wärmetauscher zur Wärmerückgewinnung nachgeschaltet ist.
14. Filteranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Druckdifferenzmeßeinrichtung zwischen Rein- und Rohgasseite ausgerüstet ist.
15. Verfahren zum Reinigen von heißen Rohgasen mit mehreren Filterkammern für die Aufnahme von körnigem Filtermaterial, welches durch jeweils eine obere Einfüllöffnung einfüllbar und jeweils durch eine untere Abzugsöffnung abziehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das verschmutzte Filtermaterial mindestens einer Filterkammer abgezogen und regeneriert wird, wobei die übrigen Filterkammern im Filtrationsbetrieb weiterarbeiten und die fühlbare Wärme zurückgewonnen wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermaterial der einzelnen Filterkammern nacheinander regeneriert wird, wobei die zeitlichen Intervalle zwischen dem Filtermaterialaustausch aufeinander folgender Kammern durch Druckdifferenzmessung zwischen Roh- und Reingasseite geregelt werden.
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