DE3410762A1 - Verfahren zum ausscheiden ausdestillierten kohlenwasserstoffanteile aus ausgebrannten verbrennungsgasen - Google Patents

Description

• - Verfahren zum Ausscheiden ausdestillierter
• Kohlenwasserstoffanteile aus ausgebrannten Verbrennungsgasen - Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausscheidung niedrig und /oder höher siedender Kohlenwasserstoffanteile aus einem zwischen 140 und 2000C hei-Bem Strom ausgebrannter Verbrennungsgase, die in noch nicht ausgebranntem Zustand zunächst zur Erhitzung nicht entflamm- bzw. veränderbarer Feststoffe herangezogen -werdenund, nach der Wärmeabgabe der Gase an die Feststoffe diese, durch ein im wesentlichen aus Kohlenwasserstoff bestehendes Bindemittel durch Mischen umhüllt werden, wobei aus den relativ dünnschichtig den Feststoffen aufliegenden Bindemittel-Umhüllungen Anteile ausistilliert und durch den Abgasstrom aufgenommen werden.
• Durch die DEOS 26 45 344 wurde eine Anlage zum Aufbereiten von Material für den Bau und die Ausbesserung von Straßen bekannt. Kriterium dieser. Anlage ist ein im Gleichstrom befeuerter Trommeltrockner, der im-Bereich des Ausbrandes der Flamme die Feststoffe lediglich auf dem Trommelgrund vorwärts bewegt, in einer zweiten Zone vorerwärmt und in einer dritten Zone diese bei gleichzeitiger intensiver Vermischung und weitgehend gleichmäßiger VErteilung über den Trommelquerschnitt erhitzt, wobei im übergangsbereich von der Vortrocknunyszone in die dritte Zone das Bindemittel bei noch relativ niedrigen Feststofftemperaturen aufgegeben und mit den Feststoffen vermischt wird.
• Trotz Vermeidung einer Zugabe in der heißesten Phase des Stromes läßt es sich nicht vermeiden, daß ein Teil der Kohlenwasserstoffe durch den Ausblas ausgetragen wird, was durch dieBlaufärbung der mit Wasserdampf vermengten Abgase deutlich zutage tritt Diese Sachlage hat u. ao zur Entwicklung eines Verfahrens nach der DE-OS 30 11 373.6 geführt, das vorsieht, daß den brennerseitig aufgegebenengdann getrockneten und erhitzten Zuschlagstoffen im Mittelbereich der Trommel über die hier partiell geöffnete Mantelfläche und über einen diesen Bereich umgebenden Ringschacht Kühlluft und/oder verdampfendes Wasser zugeführt wird. Da jedoch die dem Bindemittel durch Destillation entzogenen Mengen so gering sind, daß sie meßtechnisch nicht oder kaum erfaßbar sind und nicht zu einer Qualitätsminderung des Bindemittels führen, ist die Quellenbeseitigung durch aufwendige Verfahren bzw. Vorrichtungen nicht sinnvoll, sondern vorrangig die Ausscheidung von diesen Destillationsanteilen aus den ausgebrannten Ver- t brennungsgasen. Hierbei ist es gleichgültig, ob im Rahmen des eingangs skizzierten Aufbereitungsverfahrens Brikettiergut zu der Stückigmachung von Kohlen und Erzen oder aber Asphaltmischgut für den Straßenbau hergestellt werden soll.
• Die üblichen Naßabscheider, Gaswäsche oder dergleichen sind zwar zur Auswaschung von Festpartikeln bedingt geeignet, nicht aber zu einer Trennung des gasförmigen Kohlenwasserstoffanteiles aus den ausgebrannten, jedoch noch relativ hoch temperierten Verbrennungsgasen, die zumindest die Kondensation niedrig bis mittelsiedender Kohlenwasserstoffanteile verhindert Für die Art der einzelnen Naßabscheider gibt Lueger rororo-Ausgabe Band 36, S. 338 Auskunft und weist u. a. darauf hin, daß der bei der Naßentstaubuncj anfallende Schlamm, bzw. seine Beseitigung, insbesondere während der Frostperioden, erhebliche Schwierigkeiten bereiten.
• Es ist deshalb Aufgabe dieser Erfindung, ein Verfahren nach der eingangs beschriebenen Art zu benennen, das auf einfache Weise eine sichere Entfernung der durch den Abgasstrom getragenen gasbis aerosolförmigen Kohlenwasserstoffe ermöglicht.
• Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe sieht vor, daß die im Strom der Verbrennungsgase im Dampf verteilten Kohlenwasserstoffanteile in einer ersten Kondensaiionsstufe mittels Kühler, durch die Luft mit Umgebungstemperatur geführt wird, insoweit durch Kondensation an den Kühleroberflächen reduziert wird, daß der wesentliche Teil bereits hier als Destillat ausfällt; daß in einer zweiten verbundenen Stufe aus dem Abgasstrom durch Trockenabscheidung beliebiger Art die in Staubform vorliegenden Feststoffanteile nahezu vollständig ausgeschieden werden; daß der aus der zweiten Stufe in eine dritte zur Kondensation ausgebildete Stufe führende Abgasstrom weiter gekühlt wird, wobei als Kühlmittel dem bzw. den Kühler(n) eine Kühlflüssigkeit und/oder Luft zugeführt wird, und daß der aus der dritten Stufe und/oder Kondensationsfolgestufen führende Abgasstrom entweder über weitere Trockenabscheider oder aber in die freie Atmosphäre - fallweise durch Unterstützung eines Gebläses - gefördert wird, wobei eine Tiefstelle den Restkondensationsanfall in diesem Bereich und aus dem Ausblas auffängt und dieser aus diesem abgeführt wird.
• Dieses, durch Reihenaddition weiterer Kühl- bzw.
• Kondensationsstufen - teilweise unter Zwischenschaltung weiterer Feststoffabscheid- bzw. Filterstrecke - ist es auf relativ einfache Weise möglich, die Länge des Verfahrensweges und seine zeitliche Erstreckung optimal entsprechend den zu erwartenden Verhältnissen zu konzipieren, bzw., bei nicht gegebener übereinstimmung der Auslegedaten mit dem tatsächlichen Ergebnis, zu korrigieren.
• Die nach einer ersten Kondensationsstufe bereits vorgesehene Trockenabscheidung der Feststoffe reduziert einmal die Gefahr der Agglomeratbildung durch die zumindest in hohem Umfang gegebene Oberflächentrocknung der Partikel und erleichtert die Kondensation in der Folgestufe durch vorherige Entfernung des überwiegenden Teils der Kondensationskerne.
• In aller Regel wird die in zweiter Stufe vorzusehende Trockenabscheidung durch einen Multizyklon erfolgen. Dieser, in seiner Funktion und seiner Wartung robuste Abscheider, hat im Hinblick auf die bereits in der ersten Kondensationsstufe erreichte Ausscheidung eines großen Teils der flüssigen Anteile einen sehr hohen Wirkungsgrad, so daß vielfach auf eine Feststoffnachabscheidung verzichtet werden kann.
• Unabhängig davon kann es - insbesondere bei Fehlen zentraler Abscheider* zweckmäßig sein, daß eine nach der letzten Stufe vorzusehende Feststoffnachabscheidung durch ein Gewebe und/oder einen Elektrofilter erfolgt.
• Um eine Anpassung an den Leistungsbedarf zu ermöglichen, wird in aller Regel vorgesehen, daß die durch den Kühler strömenden Kühlmittel aus den einzelnen Kondensatstufen in ihrem Durchsatz regelbar einstellbar sind, wobei die Durchsatzleistung durch eine temperaturabhängige Steuerung in jeder Stufe gesondert geregelt wird.
• Die nach diesem Verfahren durchgeführte Ausscheidung der niedrig bis höher siedenden Kohlenwasserstoffanteile aus dem Strom der Verbrennungsgase vermeidet die Entstehung des sog. "blauen Rauches", der zwar - zumindest nach heutiger Erkenntnis -nicht auf eine nennenswerte Schädigung des Bindemittels hinweist, der aber umgekehrt als Umweltbelästigung leicht erkennbar ist und bereits schon aus diesem Grund Anregung zu Beanstandungen gibt, Durch die beigefügte Schemazeichnung wird das erfindungsgemäße Verfahren beispielsweise erläutert.
• Die aus dem Mischraum, beispielsweise einem in Gleichstrom befeuerten Trommeltrockner,austretenden Verbrennungsgase bilden einen in die Vorkondensationsstufe 2 führenden Heißgasstrom. In der Stufe 2 sind Kondensationskühler 2.1 vorgesehen, die durch in ihrer Leistung regelbare Kühlstromförderer als Kühlmittel durch die Kühler 2.1 fördern. Das Kühlmittel ist in dieser Stufe vorrangig Luft aus der Umgebungsatmosphäre.
• Die erhitzte Luft wird aus den Kühlern 2.1 wieder in die freie Atmosphäre abgegeben.
• Von der Vorkondensationsstufe 2.1 führt eine Heißgasumlenkung 3 zum Feststoffabscheider 4. Die Umlenkung 3 erfolgt über ein in Strömungsrichtung kontinuierlich über 1800 sich verengendes, bogenförmiges Gehäuse, dem ein in Richtung zum Feststoffabscheider 4 weisender 900-Bogen im Falle dieses Beispieles angeschlossen ist.
• Der untere Bereich des sackartigen Bodens der Heißgasumlenkung 3 bildet den Kondensat-Sammelbereich 3.1 aus der Vorstufe 2. Das Kondensat kann über den Kondensatablaß 3.2 entfernt werden (Ausscheidung ca. über 70%).
• Der Feststoffabscheider 4 nimmt in seinem Gehäuse einen Multizyklon auf, dessen Einzelzyklone in den Feststoffsammelbereich 4.2 austragen, wobei die Feststoffe durch einen Austragsförderer 4.3, d. h. in der Regel durch eine Schnecke, ausgetragen werden.
• Die abgereinigten Gase treten über die Tauchrohre der Einzelzyklone in den sog. Reingasbereich 4.4 und werden über die Heißgasumlenkung 5 vom Feststoffabscheider 4 zur Nachkondensationsstufe 6 geleitet. Die Heißgasumlenkung 5 erfolgt dabei durch ein entsprechend um 1800 umgelenktes Gehäuse, so daß der Heißgasstrom 1 senkrecht von oben in die Nachkondensationsstufe 6 eintritt.
• In der Nachkondensationsstufe 6 sind weitere Kondensationskühler 6.1 angeordnet, die durch ein Kühlmittel, in diesem Fall in der Regel Wasser, veranlaßt durch die regelbaren Kühlstoff-Förderer 6.2, durchströmt werden. Der Nachkondensation 6.2 schließt sich nach unten die zum Ausblas 8 führende Warmgasumlenkung 7 an, wobei in dieser Umlenkung 7 einmal ein Saugventilator 7.1, und vor diesem ein Kondensatablaß 7.3 vorgesehen ist.
• Der Ausblas 8 ist nach unten durch einen, den Kondensatablauf ermöglichenden Ablaß 8.2 gerichteten Kondensattrichter 8.1 abgegrenzt.
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Claims (5)

1. Patentansprüche Verfahren zur Ausscheidung niedrig und/oder höher siedender Kohlenwasserstoffanteile aus einem zwischen 140 und 2000C heißen Strom ausgebrannter Verbrennungsgase,'#die in noch nicht ausgebranntem Zustand zunächst zur Erhitzung nicht entflamm- bzw. veränderbarer Feststoffe herangezogen werden und nach der Wärmeabgabe der Gase an die Feststoffe diese durch ein im wesentlichen aus Kohlenwasserstoff bestehendes Bindemittel durch Mischen umhüllt werden, wobei aus den relativ dünnschichig denFeststoffen aufliegenden Bindemittelumhüllungen Anteile ausdestilliert und durch den Abgasstrom aufgenommen werden, dadurch gekennzeichnet, d a B die im Strom der Verbrennungsgase im Dampf verteilten Kohlenwasserstoffanteile in einer ersten Kondensationsstufe 2 mittels Kühler (2.1), durch die Luft mit Umgebungstemperatur geführt wird1 insoweit durch Kondensation an den Kühleroberflächen reduziert wird, daß der wesentliche Teil bereits hier als Destillat ausfällt; d a B in einer zweiten verbundenen Stufe aus dem Abgasstrom durch Trockenabscheidung (4) beliebiger Art die in Staubform vorliegenden Feststoffanteile nahezu vollständig ausgeschieden werden; d a B der aus der zweiten Stufe in~eine dritte zur Kondensation (6) ausgebildete Stufe führende Abgasstrom weiter gekühlt wird, wobei als Kühlmittel dem bzw. den Kühler(n) (6.1) eine Kühlflüssigkeit und/oder Luft zugeführt wird, und d a B der aus der dritten Stufe (6) und/oder Kondensationsfolgestufen führende Abgasstrom entweder über weitere Trockenabscheider (4) oder aber in die freie Atmosphäre - fallweise durch Unterstützung eines Gebläses (7.1) - gefördert wird, wobei eine Tiefstelle (8.1) den Restkondensationsanfall in diesem Bereich und aus dem Ausblas (8) auffängt und dieser aus diesem abgeführt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekens eichnet, d a ß die in einer zweitenAbscheidestufe (4) vorzusehende Trockenabscheidung der Feststoffe durch einen Multizyklon erfolgt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, d a B eine nach der letzten Kondensationsstufe fallweise vorzusehende Feststoffnachabscheidung durch Gewebe- und/oder Elektrofilter erfolgt.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d a B die durch Kühler (2.1 und 6.1) strömenden Kühlmittel in den einzelnen Kondensationsstufen (2 und 6) in ihrem Durchsatz regelbar einstellbar sind.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, d a B die Durchsatzleistung der Kühlmittel durch eine temperaturabhängige Steuerung der Kühlstromförderer (2.2 und 6.2) in jeder Stufe (2/6) gesondert geregelt Wird.