DE3443832A1 - Schuettschichtfilter, insbesondere fuer rauchgase - Google Patents

Schuettschichtfilter, insbesondere fuer rauchgase

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Description

Patentanwalt»
"' *· Dlpl.-lnS- Ε·Eder
if Dlpl.-lng. K. Schieachk·
8München40.E»isabetb8traße34
FHW-Brenntechnik GmbH
8267 Neumarkt-Sankt Veit
Schüttschichtfilter, insbesondere für Rauchgase
Die Erfindung betrifft einen Schüttschichtfilter, insbesondere für Rauchgase mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 .
Es ist ein Schüttschichtfilter bekannt, bei dem in einem stehenden Gehäuse im oberen Bereich ein Vorratssilo vorgesehen ist, das über eine Dosierwelle das Filtermaterial auf einen schrägen Tragrost liefert, überhalb des Tragrostes entsteht eine schräg nach abwärts verlaufende Schüttschicht. Am Ende derselben befindet sich eine untere Dosierwelle als Austragsvorrichtung. Der sich oberhalb der Schüttschicht anschließende Raum erhält das Rohgas zugeführt, welches durch die Schüttschicht hindurch zu dem unterhalb des Tragrostes befindlichen Raum für das Reingas strömt. Nachteilig ist bei diesem Filter, daß der Abtrag der Schüttschicht in seiner Längsrichtung erfolgt, wobei das dem Tragrost zugekehrte, nicht verschmutzte Filtermaterial unnötigerweise mit ausgetragen wird. Die Verteilung der Schüttschicht über den schrägen Tragrost erfolgt lediglich aufgrund der Schwerkraft. Eine ungleich starke Schüttschicht kann nicht vermieden werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen- Schüttschichtfilter zu schaffen, der es ermöglicht, daß die Schüttschicht möglichst gleichmäßig ohne Hohlräume und Nesterbildung aufgetragen wird und eine möglichst vollständige Ausnutzung der Schü.ttschicht zur Aufnahme von auszufiltrierenden Bestandteilen, z.B. bei Rauchgas neben Staub auch chemische Anteile, wie Schwefeldioxid, SchwefeKrioxyd, Chlor-Verbindungen, Fluorwasserstoffe (HF) usw., möglich ist. Zusätzlich soll der Aufbau der Schüttschicht, die Zuführung und der Austrag der Schüttschicht möglichst einfach sein.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1.
Die Erfindung ermöglicht einen liegenden, kompakten Aufbau eines Filters mit einer möglichst gleichmäßigen, unter keinem wesentlichen Preßdruck stehenden Schüttschicht an Filtermaterial. Hohlräume und Nester in der Schüttschicht werden selbst bei durch Kondenswasserbildung feuchtem Filtermaterial sicher vermieden. Zudem ermöglicht die Erfindung einen schichtweisen Austrag über die gesamte Unterseite der Schüttschicht, wodurch nur jeweils das vom Rohgas stark verschmutzte und verbrauchte Filtermaterial abgetragen wird, während das weiter oben befindliche noch reine Fitlermaterial nachgefördert wird. Die zwangsweise Zubringung mittels einer Verteilvorrichtung ermöglicht eine gleichmäßige Verteilung des Filtermaterials üb er eine über die gesamte Fläche gleichbleibende Stärke. Die verhältnismäßig lockere Schüttschicht bedingt nur einen geringeren Druckabfall im Strom des zu filtrierenden Gases. Selbst bei Kondenswasserbildung und damit feuchtem Filtermaterial wird die Schüttschicht in gleichmäßiger Stärke, gleichmäßig verteilt, aufrechterhalten, wobei der flächige Abtrag an der Unterseite der Schütt-
-u-
schicht durch einen gleichmäßigen Auftrag an neuem Filtermaterial an der Oberseite ersetzt wird. Bei Verwendung von Flüssigkeitsdüsen kann auch eine feuchte Schüttschicht für bestimmte Filterzwecke verwendet werden. Es ist auch möglich, die Schüttschichtstärke leicht zu verändern und damit die Filterwirkung unterschiedlichen Betriebsbedingungen anzupassen. Fällt ein stärkerer Schadstoffantei1 an, kann die Schichtstärke ohne große Schwierigkeiten erhöht werden. Der Verschmutzungsgrad der Schüttschicht kann auf einem angemessenen Wert dadurch gehalten werden, daß man in bestimmten Zeiträumen einen schic htweisen, ganzflächigen Austrag an der Unterseite und Ersatz mit reinem Filtermaterial an der Oberseite vorsieht. Für bestimmte Filterzwecke kann die Schüttschicht auch aus unterschiedlichen Filtermaterialien schichtweise gebildet werden. So kann z.B. die dem Tragrost zugekehrte Schicht aus Kaliumcarbonat CaCOo-Granulat gebildet sein, wogegen die obere Schicht aus Aktivkohle gebildet ist. Somit können völlig unterschiedliche Schadstoffantei Ie ausgefiltert werden. Insbesondere bei einem Rauchgas, das aus einem Tunnelofen zum Brennen von Ziegeln abgezogen wird, können je nach Ziegelart, denen auch Zuschlagstoffe wie Polystyrol, Sägemehl, Braunkohle usw. zugesetzt werden, neben Staubanteilen auch Kohlenwasserstoffe, Formaldehyd etc. anfallen.Die Aktivkohle wird wieder aufbereitet, und die anfallenden Kohlenwasserstoffe werden der Brennzone des Ofens als Heizgas zugeführt, die dadurch schadlos verbrannt werden. Die Schüttschicht kann auch abhängig vom Luftwiderstand, und damit vom Verschmutzungsgrad, erneuert werden. Steigt der Luftwiderstandswert beim Durchtritt des Rauchgases durch die Schüttschicht über einen vorgegebenen Wert an, wird der Antrieb für den Tragrostschieber eingeschaltet, wodurch die verschmutzte untere Schicht des Filters ausgetragen wird. In Folgeschaltung können auch die übrigen, zum Filter gehörenden Zuführ- und Austragvorrichtungen geschaltet werden.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein Fließschema eines Tunnelofens mit Schüttschichtfilter zum Brennen von Grobkeramik, z.B. Ziegelsteinen;
Fig. 2 einen vertikalen Längsschnitt des Schüttschichtfilters;
Fig. 3 einen vertikalen Querschnitt, und
Fig. 4 eine Draufsicht des Schüttschichtfilters.
Die Erläuterung des Schüttschichtfilters 1 erfolgt nach Fig.1 nur beispielsweise anhand eines Fließschemas für einen Tunnelofen 2 zum Brennen von Grobkeramik, z.B. Ziegeln. Das vom Tunnelofen 2 abgezogene Rohgas wird über die Rohrleitung 3, in die ein Absperrventil 4 eingeschaltet ist, dem Schüttschichtfilter 1 zugeleitet. Das vom Schüttschichtfilter 1 kommende Reingas wird über die Rohrleitung 5 über ein Absperrventil 6 zum Kamin 7 geführt.
Für Reparaturzwecke des Schüttschichtfilters 1 erfolgt nach Absperren durch das Absperrventil 4 eine Umleitung des Rohgases über eine absperrbare By-pass-Leitung 8 direkt zur Leitung 5 und zum Kamin 7.
Das Schüttschichtmaterial, z.B. ein Kalzium-Granulat CaCo3 wird über einen Silo-LKW 9 in ein Vorratssilo 10 eingebracht.
Von diesem gelangt das Filtermaterial über eine Rohrleitung 11 zum Aufgabeteil 12 des SChüttschichtfilters 1.
Das aus dem Schüttschichtfilter 1 ausgetragene, verunreinigte Filtermaterial wird über eine Zellenradschleuse 13, einem Rotationssichter 14 mit Trenner 15 einerseits, einem Silo für den nicht wieder aufbereitbaren Teil, schließlich einem LKW 17, und andererseits über eine Rohrleitung 18 für den aufbereiteten Filtermaterialteil dem Schüttschichtfilter 1 zurückgeführt.
Der Schüttschichtfilter 1 besitzt ein in Draufsicht langgestrecktes, rechteckförmiges Gehäuse 20. Die parallelen Längsseitenwände 21, 22, sind an ihren Enden durch Stirnwände 23, 24 verbunden. Oben ist das Gehäuse durch die Dekkenwand 25 abgeschlossen. An der Gehäuseunterseite befinden sich in Längsrichtung zur Mitte hin zulaufende Seitenwände 26, 27, mit deren Enden ein horizontales Bodenteil 28 verbunden ist. Das Unterteil 29 besitzt wieder parallele, vertikale, trapezförmige Stirnwände 30, 31, die mit den Seitenwänden 26, 27 verbunden sind.
Das Gehäuse 20 ist über vier Bodenstützen 32, die an den Gehäuseecken angeordnet sind, am Boden abgestützt.
Das Unterteil 29 wird von dem Ge'häuseobertei 1 33 durch einen durchgehenden Tragrost 34 getrennt. Der Tragrost 34 b'esteht aus zwei parallelen, an den Seiten und Stirnwänden 21, 22, 23 und 24 b efestigten Rostteilen 35, 36. Die Rostteile 35, 36 sind dabei so ausgebildet, daß die Rostschlitze 37 bzw. Roststege 38 der beiden Rostteile 35, 36 zueinander versetzt sind. Die Schlitze 37 des oberen Rostteiles 36 werden durch die Stege 38 des unteren Rostteiles 35 abgedeckt.
Zwischen den Rostteilen 35, 36 befindet sich e*in ebenfalls Roststege aufweisender Rostschieber 39, der auf dem unteren Rostteil 35 aufliegend durch Antriebe, z.B. hydraulische oder pneumatische Einfach-Zylinder 40 hin- und herbewegt wird.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist der Tragrost 34 aus in Längsrichtung nebeneinanderliegenden Kasettenteilen 41 aufgebaut, die für sich abgeschlossen mit seitlichen Wänden 42 versehen sind. Jede Kasette 41 besitzt einen Rostschieber 39. Die hin- und herbewegbaren Rostschieber 39 sind an den Stirnwänden durch einfach wirkende, vorzugsweise pneumatische Antrieb szylinder 40 einzeln angetrieben. Hierdurch können die dem Verschleiß unterliegenden Kasetten 41 des Tragrostes 34 einfacher ersetzt werden.
Die bei Betätigung des Rostschiebers 39 des Tragrostes 34 nach abwärts ausgetragenen Filtermaterialien werden am Boden 28 des Unterteils 29 gesammelt. Dort ist ein Endloskettenförderer 43 mit querverlaufenden Mitnehmerleisten 44 angeordnet. Der Kettenförderer 43 besitzt Umlenkkettenräder 45, von denen das eine durch einen nicht dargestellten Antriebsmotor angetrieben ist. Der in der angegebenen Pfeilrichtung sich bewegende Förderer 43 räumt mit seinem Untertrum 46 den Boden 28 frei und trägt das Filtermaterial in einem nach abwärts gerichteten Schacht 47 aus, an dessen Boden sich eine Austragschnecke 48 befindet. Der Schachtfühler 49 schaltet von Zeit zu Zeit den nicht dargestellten Antrieb der Austragschnecke 48 über eine vorbestimmbare Zeit ein.
Dem Raum unterhalb des Tragrostes 34 kann über einen nicht dargestellten Anschlußstutzen das zu filternde Rohgas zugeleitet werden. Vorzugsweise wird es mit einem Überdruck, z.B. mit 40 mm WS und z.B. 1400C zugeleitet.
/ίο
Außerdem ist der Rohgasraum 50 mit einer in Fig. 2 strichliert angedeuteten Inspektionsöffnung 51 versetzen.
Dem Gehäuseoberteil 33 wird über eine nicht dargestellte Leitung in der angegebenen Pfeilrichtung Filtermaterial, z.B. granuliertes Kaliumcarbonat CaCo3 zugeleitet. In dem durch die Querwand 52 gebildeten Füllschacht 53 befindet sich am oberen Ende eine Aufgabevorrichtung 54. Diese besitzt eine angetriebene Schencke 55, die das zugeführte FiI-termaterial gleichmäßig den Öffnungen 56 im darunter befindlichen, gewölbten Abschlußblech 57 zuleitet.
Das über die Öffnungen 56 zugeführte Filtermaterial 58 fällt über den Schacht 59 nach abwärts und bildet einen von der Stirnwand 23 weg gerichteten Schüttkegel.
Parallel zum Tragrost 34 ist ein Endloskettenförderer 60 vorgesehen, dessen Endloskette 61 mit Mit nahmeleisten 62 über Umlenkräder 63 geführt ist, von denen ein Paar angetrieben ist. Der in der angegebenen Pfeilrichtung laufende Kettenförderer 60 nimmt mit seinem Untertrum Material vom Schüttkegel des Filtermaterials mit und verteilt es nach und nach über die gesamte Länge des Tragrostes 34 mit einer vorbestimmten Stärke h. Das Ende der gleichmäßig verteilten Schüttschicht 64 ist durch eine geteilte Abschlußwand 65 begrenzt. Der obere Wandteil 66 ist gegenüber der ortsfesten unteren Wand 67 in der Höhe einstellbar und feststellbar.
Zugleich ist der Endloskettenförderer 60 in der Höhe entsprechend der angegebenen Pfei!richtung einstellbar.
Auch das untere Teil 68 der Querwand 52 ist zusammen mit dem Kettenförderer 60 und der Ab· schl ußwand 65 höheneinstellbar. Hierdurch kann die Schüttschicht 64 auf eine gewünschte vorbestimmte Höhe eingestellt werden.
j*
Hat der Kettenförderer 60 das Filtermaterial gleichmäßig über den Tragrost verteilt, wird das überschießende Material über die Abschlußwand 65 mitgenommen, von wo es in einen tiefer gezogenen Querkanal 69 fällt, in dem sich eine Austragschnekke 70 befindet. Auch in diesem Querkanal 69 befindet sich ein nicht dargestellter Fühler, der bei entsprechender ausgetragener Überschußmenge an Filtermaterial betätigt, den nicht dargestellten Antrieb für die Schnecke 70 einschaltet, welche das im Querkanal 69 befindliche Filtermaterial austrägt, von wo es wieder zu einem Vorratssilo, z.B. Silo 10, nach Fig. 1, zurückgefördert wird. Zugleich wird aber durch diesen Fühler der Antrieb des Kettenförderers 60 abgeschaltet.
Der Antrieb des Kettenförderers 60 wird wieder eingeschaltet wenn der Tragrost 34 mittels seines Rostschiebers 39 für eine vorbestimmte Zeit verbrauchtes, verschmutztes Filtermaterial an der Unterseite der Schüttschicht 64 über eine vorbestimmte Zeit ausgetragen hat. Der Austrag dieser verbrauchten Filterschicht an der Unterseite der Schüttschicht 64 kann z.B. alle drei Stunden erfolgen.
Unmittelbar überhalb der Schüttschicht 64 befindet sich der vom Oberteil 33 des Gehäuses 20 begrenzte freie Raum 71, in dem sich das gefilterte Reingas sammelt, welches über einen nicht dargestellten Abschlußstutzen am Oberteil 33 des Gehäuses 20 abgezogen wird. Vorzugsweise erzeugt ein in der Abzugsleitung befindlicher Lüfter einen Unterdruck von z.B. 40 mm/WS.
Während des Stillstandes des Rostschiebers 39 des Tragrostes 34 durchströmt das Rohgas aus dem Rohgasraum 50 die gleichmäßig verteilte, keine Hohlräume und keine Nester aufweisende Schüttschicht 64 und gelangt in den Reingasraum 71. Durch die Temperatur des Rohgases werden dabei die Filtergranulate erwärmt und getrocknet. Nach einer vorbestimmten Zeit, z.B.
drei Stunden, wird eine bestimmte Schichtstärke an der Unterseite der Schüttschicht 64 mittels Hin*· und Herbewegens des Rostschiebers 39 nach abwärts ausgetragen. Die weiter oben befindliche, noch gar nicht oder wenig verschmutzte Material schicht gelangt dabei nach abwärts in Richtung zum Tragrost 34 hin.
Nach vorbestimmter Zeit, z.B. drei Stunden, oder aber bei Absenken auf eine vorbestimmte Höhe wird der Kettenförderer 60 eingeschaltet und verteilt neues reines Filtermaterial über die untere filternde Schüttsdiicht. Auf diese Weise wird an der Unterseite verbrauchtes Filtermaterial ständig abgetragen und an der Oberseite neues reines Filtermaterial zugeführt.
Die verschiedenen Bewegungen von Rostschieber 39, Kettenförderer 43 und Kettenförderer 60 sowie der Aufgabeschnekke 55 und 4er Austragsschnecken 48, 70 sind zeitlich aufeinander abgestimmt und erfolgen vollständig automatisch.
Im Bedarfsfall ist es auch möglich, überhalb der Schüttschicht 64 Düsen zum Aufsprühen von Flüssigkeiten vorzusehen, so daß eine Naßfilterung erfolgt.
Es ist auch möglich, übereinander unterschiedliche Schichten für die Schüttschicht 64 mittels des Kettenförderers 60 aufzubringen. So könnte z/B. an der Oberseite eine Schicht aufgebracht werden, die andere Bestandteile des Rohgases ausfiltert als die weiter unten liegende Schicht. Für eine solche Schicht könnte z.B. Aktiv-Kohle verwendet werden.
Auch im Reingasraum 71 kann, wie strichliert angedeutet, eine Inspektionsöffnung 72 vorgesehen sein.
- 10 -
-Xl-
Die Stege 38 des unteren Rostes 35 und/oder des oberen Rostes 36 und/oder des Schiebers 39 können mit*nicht dargestellten Gasdurchtrittsöffnungen versehen sein.
Es können auch mehrere Schüttschichtfilter 1 hintereinander in Strömungsrichtung des zu filternden Gases mit verschiedenen Filtermaterialien 58 angeordnet werden. Ein Durchmischen von verschiedenen Filterschichten wird dadurch sicher vermieden.
Patentanwälte
g^. Eder Dip!.-ing. ^
8 München 40,>

Claims (15)

Patentanwälte Dipl.-Ing. E. Eder Dipi.-Ing. K. Schiusch 8 München 40, EüsabethstroO« FHW-Brenntechnik GmbH * 3443832 8267 Neumarkt-Sankt Veit Schüttschichtfilter, insbesondere für Rauchgase Patentansprüche
1. Schüttschichtfilter, insbesondere für Rauchgase, mit einem Tragrost, einer darauf aufgebrachten und erneuerbaren Schüttschicht vorbestimmter Stärke, an die sich auf der einen Seite ein Rohgasraum und auf der anderen Seite ein Reingasraum anschließt, einer Zubringvorrichtung und Austragvorrichtung für die Schüttschicht, dadurch gekenn zeichnet, daß der Tragrost (34) horizontal angeordnet ist, daß der Tragrost eine Austragvorrichtung (39) für den schichtweisen, ganzflächigen Austrag der verschmutzten Schüttschicht besitzt, daß der Rohgasraum (50) der Unterseite des Tragrostes zugeordnet ist und daß die Zubringvorrichtung für das Filtermaterial (58) eine Verteilvorrichtung (60) umfaßt, die parallel zum Tragrost verläuft.
2. Schüttschichtfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragrost (34) ein Doppelrost (35, 36) ist, in dem ein Schieberrost (39) hin- und herbewegbar ist.
3. Schüttschichtfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Tragrost (34) mit Schieber (39) in mehrere auswechselbare Längskasetten (41) aufgeteilt ist.
4. Schüttschichtfilter nach Anspruch 3, dadurch gekennnzeichnet,
daß jedem Schieber (39) der Längskasetten (41) ein Schiebeantrieb (40) für seine Hin- und Herbewegung zugeordnet ist.
5. Schüttschichtfilter nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (38) des unteren Rostteiles (35) und/oder des oberen Rostteiles (36) und/oder des Schiebers (39) mit Löchern für den Durchtritt des zu filternden Gases versehen sind.
6. Schüttschichtfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stärke der Schüttschicht (64) durch eine in der Höhe (h) veränderbare Begrenzungswand (65) bestimmt ist.
7. Schüttschichtfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verteilvorrichtung (60) in der Höhe einstellbar ist.
8. Schüttschichtfilter nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die Verteilvorrichtung (60) eine endlose Kratzerkette (61) mit Kratzleisten (62) ist.
9. Schüttschichtfilter nach den -Ansprüchen 1, 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die die Schichtstärke (h) bestimmende Begrenzungswand (65) eine Überlaufaustragvorrichtung (69, 70) anschließt.
10. Schüttschichtfilter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlaufaustragvorrichtung (69, 70) ein Fühler für überlaufendes Filtermaterial (58) zugeordnet ist, der den Antrieb der Verteilvorrichtung (60) schaltet.
11. Schüttschichtfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Boden (28) des Rohgasraumes (50) eine Austragvorrichtung (43) besitzt.
12. Schüttschichtfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sein Gehäuse (20) im Grundriß ein langgestreckt liegendes Rechteck ist.
13. Schüttschichtfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schüttschicht (64) Besprühungsdüsen für Flüssigkeiten zugeordnet sind.
14. Schüttschichtfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Schüttschicht (64) aus unterschiedlichen
FiItermaterialschichten gebildet ist.
15. Schüttschichtfilter nach den Ansprüchen 1 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Filter (1)hintereinander im
Strömungsweg des zu filternden Gases mit verschiedenen
Filtermaterialien angeordnet sind.
Patentanwälte Dipl.-Inrf. E. Eder DIpf.-!ng. i&ch/esch
M /ΙΙ
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