DE3718091A1 - Vorrichtung zur waermebehandlung von ueberwiegend mineralischem material mit restheizwert, insbesondere zum keramisieren von bei der kohlegewinnung anfallenden waschbergen - Google Patents

Vorrichtung zur waermebehandlung von ueberwiegend mineralischem material mit restheizwert, insbesondere zum keramisieren von bei der kohlegewinnung anfallenden waschbergen

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DE3718091A1 DE19873718091 DE3718091A DE3718091A1 DE 3718091 A1 DE3718091 A1 DE 3718091A1 DE 19873718091 DE19873718091 DE 19873718091 DE 3718091 A DE3718091 A DE 3718091A DE 3718091 A1 DE3718091 A1 DE 3718091A1
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung von über­ wiegend mineralischem Material mit Restheizwert, insbesondere zum Ke­ ramisieren von bei der Kohlegewinnung anfallenden Waschbergen, - mit einem Trockner, einem Wirbelschichtreaktor, einer als Festbettreaktor ausgeführten Nachglühstufe und einem Kühler mit nachgeschalteter Aus­ tragschleuse, wobei das aufgegebene Material die in Reihe geschalteten Aggregate nacheinander passiert.
Bei Waschbergen handelt es sich allgemein um tonig-sandige Sedimente von quarzfreiem Schieferton bis zum quarzreichen Sandstein mit Rest­ heizwert. Herkömmlich wird das Bergematerial auf Halden deponiert. Wegen der damit verbundenen Kosten bemüht man sich seit längerer Zeit, das Bergematerial einer wirtschaftlichen Verwertung zuzuführen. Dazu muß das Bergematerial mechanisch oder thermisch oder chemisch aufbe­ reitet werden. Die thermische Aufbereitung kann durch Sintern, Blähen oder Keramisieren erfolgen. Je nach Art der Aufbereitung erhält man unterschiedliche Produkte. Keramisiertes Bergematerial eignet sich insbesondere als Baustoff oder als Bauzuschlagstoff.
Bekannt ist es, zunächst den Feuchtigkeitsgehalt des Bergematerials zu reduzieren und es dann in einer Wirbelschicht bei Temperaturen von 700 bis 1000 Grad Celsius zu keramisieren (DE-OS 34 29 506). Durch Reduzierung der Feuchtigkeit läßt sich der Expansionsprozeß und damit auch die Schüttdichte bzw. die mechanische Beanspruchbarkeit des kera­ misierten Bergematerials steuern. Dazu wird das Bergematerial einem Trockner aufgegeben, der mir Prozeßwärme beheizt wird. Das getrocknete Bergematerial gelangt dann in einen Wirbelschichtreaktor und wird dort weitgehend keramisiert. Das keramisierte Bergematerial wird anschlie­ ßend in eine Nachglühstufe überführt, um den restlosen Ausbrand des Kohlenstoffes im Bergematerial zu gewährleisten. Anschließend wird das Material gekühlt.
Bei der insoweit bekannten Vorrichtung sind die einzelnen, in Reihe ge­ schalteten Aggregate voneinander unabhängig. Der Trockner gibt laufend Material an den Wirbelschichtreaktor ab. Die Materialübergabe zwischen den weitren Aggregaten erfolgt mit Hilfe von Schleusen, so daß für jede Übergabestelle eine gesonderte Steuerung und außerdem eine Ab­ stimmung aller Steuerungen erforderlich ist. Das alles ist konstruktiv und steuerungstechnisch aufwendig sowie in energetischer Hinsicht ver­ besserungsfähig.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs beschrie­ benen Gattung konstruktiv und steuerungstechnisch zu vereinfachen sowie energetisch zu verbessern.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß alle Aggregate in einem gemein­ samen Reaktorturm vertikal übereinander angeordnet sind und zwischen dem Wirbelschichtreaktor und der Nachglühstufe sowie zwischen der Nach­ glühstufe und dem Kühler jeweils verengte Durchlaßöffnungen vorgesehen sind, wobei das im Wirbelschichtreaktor, in der Nachglühstufe und im Kühler befindliche Material eine durchgehende Säule bildet, und daß ein Umlaufgas zwischen Kühler und Trockner im Kreislauf geführt ist.
Die vertikal aufeinanderfolgende Anordnung sämtlicher funktionswichtiger Aggregate in einem gemeinsamen Reaktorturm mit einem kreislaufgeführten Umlaufgas vereinfacht nicht nur den konstruktiven Aufbau, sondern ver­ ringert auch den erforderlichen Raumbedarf. Weiterhin wird die Einstellung und Steuerung der optimalen Druck- und Temperaturverhältnisse in den einzelnen Aggregaten einfacher, und die Energiebilanz wird erheblich verbessert. Auch die Steuerung des Materialdurchlaufs ist einfacher, weil, ausgehend vom Wirbelschichtreaktor, das Material nach unten eine durchgehende Säule bildet, von der lediglich am unteren Ende des Küh­ lers die jeweils gewünschte oder erforderliche Materialmenge abgezogen wird, wobei gleichzeitig das übrige Material der Säule unter Schwer­ krafteinwirkung selbsttätig nachrutscht und dabei die einzelnen Aggre­ gate passiert.
Die Kreislaufführung des Umlaufgases erfolgt bevorzugt derart, daß vom freien Raum des Kühlers eine Umlaufgasleitung ausgeht, die unter einer Verteilerplatte des Trockners mündet, und vom Freiraum des Trock­ ners eine Umlaufgasleitung ausgeht, die unter einer Verteilerplatte des Kühlers mündet. Es versteht sich, daß zumindest in einer der Um­ laufgasleitungen ein Gebläse zum Ausgleich der Druckverluste angeord­ net ist. Vorzugsweise sind der Kühler und der Trockner als Festbett­ reaktoren ausgebildet und sie weisen Trichterböden auf, die zumindest teilweise von den Verteilerplatten gebildet sind, so daß das jeweils zuströmende Umlaufgas das im Kühler bzw. im Trockner befindliche Gut durchströmt, bevor es in den jeweiligen Freiraum gelangt und wieder abgezogen wird. Dadurch wird die im Kühler aufgenommene Wärme unmittel­ bar an das feuchte Rohmaterial des Trockners abgegeben. Im Trockner nimmt das Umlaufgas auch Wasserdampf auf, der die Wärmetransportfunk­ tion des Umlaufgases verbessert.
Da im Regelfall nicht die gesamte, im Kühler aufgenommene Wärme zum Trocknen benötigt wird, kann in der vom Freiraum des Kühlers ausge­ henden Umlaufgasleitung ein Wärmetauscher für die dem Wirbelschicht­ reaktor zuzuführende Verbrennungsluft angeordnet sein, wodurch ein Teil der vom Umlaufgas im Kühler aufgenommenen Wärme zur Vorwärmung der Verbrennungsluft genutzt werden kann.
Üblicherweise wird die Wärme des den Wirbelschichtreaktor verlassenden Abgases in einem Wärmetauscher, z. B. einem Abhitzekessel, genutzt, bevor das Abgas in einen Kamin oder dergleichen geleitet wird. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann eine Zweigleitung vorgesehen werden, die von der vom Wirbelschichtreaktor ausgehenden Abgasleitung abgeht und die vom Trockner ausgehende Umlaufgasleitung mündet, wodurch Verluste an Umlaufgas ausgeglichen werden und das Anfahren der Anlage erleichtert wird. Zur problemfreien Abführung von ggf. vorhandenem überschüssigem Umlaufgas kann in der Umlaufgasleitung eine sperrbare Abzweigleitung vorgesehen sein, die im Wirbelschichtreaktorraum mündet.
Zur Steuerung von Druck und Menge des Umlaufgases können regelbare Absperrorgane oder regelbare Gebläse in den Umlaufgasleitungen vorge­ sehen werden. Dadurch ist es auch möglich, in den dem Wirbelschicht­ reaktor nachgeschalteten Aggregaten, insbesondere im Bereich der Nach­ glühstufe, einen höheren Druck aufrechtzuhalten als im Freiraum des Wirbelschichtreaktors. Der Druck in der Nachglühstufe kann beispielsweise im Bereich von etwa 0,1 bar höher liegen als der Druck im Wirbelschicht­ reaktor, weil die verengte Durchlaßöffnung zwischen diesen beiden Aggre­ gaten und die Materialsäule einen entsprechend hohen Strömungswiderstand bilden. Dabei kann es zweckmäßig sein, die im Freiraum der Nachglühstufe anfallenden Gase über eine vom Freiraum der Nachglühstufe ausgehende und in den Freiraum des Wirbelschichtreaktors mündende Leitung mit einem regelbaren Absperrorgan direkt in den Wirbelschichtreaktor zu überführen, damit die Drücke in den beiden Aggregaten unter Berücksichtigung der Druckverluste in der Schüttung, insbesondere in der verengten Durchlaß­ öffnung, und des Druckes in der Luftvorlage unter dem Wirbelschicht- Düsenboden in einfacher Weise optimal aufeinander abgestimmt werden können und so die Gasströmung durch die verengte Durchlaßöffnung beein­ flußbar ist.
Bevorzugt wird eine Ausführung, bei der der Düsenboden des Wirbelschicht­ reaktors als Schrägboden mit geringer Neigung und der Boden der Nachglüh­ stufe als Trichterboden ausgebildet sind, deren verengte Durchlaßöffnung im Bereich einer Wandung des Reaktorturms angeordnet sind. Insbesondere dann, wenn die Ausläufe in Durchlaufrichtung des Materials wechselnd an einander gegenüberliegenden Wandungen des Reaktorturms angeordnet sind, lassen sich verhältnismäßig lange Durchlaufwege für das Material mit entsprechend langen Behandlungszeiten erreichen.
Mit dieser Vorrichtung kann auch Bergematerial mit groben Körnungen ke­ ramisiert werden, wenn hinter der Austragschleuse eine Siebeinrichtung oder eine Klassiereinrichtung und davon ausgehend eine in den Trockner mündende Rückführleitung für abgetrenntes feinkörniges Material vorge­ sehen ist. Bekanntlich enthalten Waschberge auch grobe Körnungen mit Korngrößen bis zu 50 mm und mehr, vielfach mit einem erheblichen Anteil. Gerade die mittleren Körnungen (Korngrößenbereich ca. 10 mm bis 20 mm) eignen sich aber hervorragend als Substitutionsprodukte für Bauzwecke, insbesondere für Leichtbetonzuschläge, tragfeste Schüttungen und der­ gleichen. Wird nun diesen groben bzw. mittleren Körnungen Feingut zuge­ geben, dann bleibt die einwandfreie Funktionsfähigkeit der Wirbelschicht erhalten und es erfolgt gleichzeitig ein sehr wirksamer Durchlauf des Grobgutes durch den Wirbelschichtreaktor, insbesondere wenn in Kombi­ nation dazu, wie oben erwähnt, der Düsenboden des Wirbelschichtreaktors als leicht geneigter Schrägboden ausgebildet ist.
Im folgenden wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert; die einzige Figur zeigt in schematischer Dar­ stellung eine Vorrichtung zum Keramisieren von bei der Kohlegewinnung anfallenden Waschbergen.
Zur dargestellten Vorrichtung gehört ein aufrechtstehender Reaktor­ turm 1, in dem vertikal übereinander mehrere Aggregate 2, 8, 14, 18 unter­ gebracht sind. Den oberen Teil des Reaktorturms 1 nimmt ein Trockner 2 ein, dem feuchte Waschberge über eine im Bereich der Oberseite des Reaktorturms 1 angeordnete Schleuse 3 zugeführt werden kann. Bei der dargestellten Ausführung ist die Schleuse 3 eine Zellenradschleuse. Der Trockner 2 ist als Festbettreaktor ausgebildet und besitzt einen Trichterboden 4, der bei der dargestellten Ausführung ein schräger Boden ist, welcher sich von der in der Figur rechten Wandung des Reak­ torturms 1 schräg nach unten bis zu einer Schleuse 5 erstreckt, die bei der dargestellten Ausführung eine Schieberschleuse ist. Der an die Schleuse 5 anschließende Bereich des Trichterbodens 4 ist als Ver­ teilerplatte 6 mit einander schuppenförmig überlappenden Platten ausge­ bildet. Unter der Verteilerplatte 6 befindet sich eine Gasvorlage 7.
Die Schleuse 5 öffnet sich in einen unter den Trockner 2 angeordneten Wirbelschichtreaktor 8 mit einem leicht schräggestellten Düsenboden 9. Unter dem Düsenboden 9 befindet sich eine Luftvorlage 10. Der Düsen­ boden 9 geht aus von der in der Zeichnung linken Wandung 11 des Reaktor­ turms 1 und erstreckt sich mit geringer Neigung schräg nach unten bis zur gegenüberliegenden Wandung 12, vor der er mit Abstand endet. Der Düsenboden 9 bzw. die daran anschließende Luftvorlage 10 bildet mit der gegenüberliegenden Wandung 12 eine verengte Durchlaßöffnung 13, durch die Material aus dem Wirbelschichtreaktor 8 in eine darunter befindliche Nachglühstufe 14 gelangt.
Die Nachglühstufe 14 ist als Festbettreaktor ausgebildet und besitzt einen Trichterboden 15, der von der Wandung 12 ausgeht und sich schräg nach unten bis kurz vor die gegenüberliegende Wandung 11 erstreckt, wo eine an den Trichterboden 15 anschließende Schürze 16 mit dem gegen­ überliegenden Wandungsabschnitt eine weitere verengte Durchlaßöffnung 17 bildet.
Die verengte Durchlaßöffnung 17 mündet in einen den unteren Teil des Reatorturms 1 bildenden Kühler 18, der ebenfalls einen Trichterboden 19 aufweist, an dessen unterem Ende eine Austragschleuse 20 angeordnet ist. Die Austragschleuse 20 ist bei der dargestellten Ausführung eine Zellenradschleuse. Der an die Austragschleuse 20 anschließende Teil des Trichterbodens 19 ist als Verteilerplatte 21 mit einander schuppen­ förmig überlappende Platten ausgebildet. Unter der Verteilerplatte 21 befindet sich eine Gasvorlage 22.
Der Austragschleuse ist eine Siebeinrichtung 23 nachgeschaltet, von der eine Rückführleitung 24 für abgetrenntes feinkörniges Material ausgeht, die oberhalb der zum Trockner 2 führenden Schleuse 3 mündet.
Die zum Betrieb des Wirbelschichtreaktors 8 erforderliche Verbrennungs­ luft wird der Luftvorlage 10 über ein Gebläse 25 und eine Leitung 26 im Wärmetauscher 27 zugeführt. Die Abgase verlassen den Wirbelschicht­ reaktor 8 über eine Abgasleitung 28 mit einem Abhitzekessel 29.
Von der Abgasleitung 28 geht in Strömungsrichtung hinter dem Abhitze­ kessel 28 eine Zweigleitung 30 aus, die zu einer Umlaufgasleitung 31 führt. Diese Umlaufgasleitung 31 geht aus von einem im oberen Bereich des Trockners 2 vorhandenen Freiraum 32 und führt über ein Gebläse 33 zur Gasvorlage 22 am unteren Ende des Kühlers 18. Das Umlaufgas durch­ strömt den Kühler 18 und verläßt diesen über eine Umlaufgasleitung 34, die an einen Freiraum 35 im oberen Teil des Kühlers 18 anschließt und über den Wärmetauscher 27 zur Vorwärmung der Verbrennungsluft zu einem Gebläse 36 führt, welches das Umlaufgas in die Gasvorlage 7 unter dem Trockner 2 drückt. Weiterhin ist von der Umlaufgasleitung 34 ausgehend eine in der Zeichnung nicht dargestellte absperrbare Abzweigleitung vorgesehen, die im Freiraum des Wirbelschichtreaktors 8 mündet. Sie dient dazu, gegebenenfalls überschüssiges Umlaufgas, das insbesondere von der Trocknung des Materials (Trockner 2) herrühren kann, in inerti­ siertem Zustand mit dem Abgas über die Leitung 28 aus dem System abzu­ führen.
Eine weitere Leitung 37 geht von einem Freiraum 38 im oberen Teil der Nachglühstufe 14 aus und mündet in den Wirbelschichtreaktor 8. Diese Leitung 37 weist ein steuerbares oder regelbares Absperrorgan 39 auf.
Die dargestellte Vorrichtung arbeitet wie folgt:
Die über die Schleuse 3 dem Trockner 2 aufgegebenen feuchten Wasch­ berge werden mit Hilfe des Umlaufgases, welches mit etwa 380°C in die Gasvorlage 7 eintritt, getrocknet. Dabei werden die Waschberge bis auf eine Temperatur von ca. 280°C aufgeheizt, während sich das Umlaufgas auf ca. 110°C abkühlt, bevor es den Trockner über die Um­ laufleitung 31 verläßt.
Die getrockneten Waschberge werden dann kontinuierlich oder schubweise gesteuert über die Schleuse 5 dem darunter befindlichen Wirbelschicht­ reaktor 8 aufgegeben und dort bei Temperaturen zwischen 800 und 950°C keramisiert. Bereits bei einem Heizwert der Waschberge von ca. 2000 kJ/kg läuft der Verbrennungsprozeß autark, d. h. ohne Fremdenergie, ab. Niedrigere Heizwerte können auch durch Zugabe heizwertreicherer Frak­ tionen, wie Schlämme, Feinberge, Mittelgut und dergleichen, kompen­ siert werden.
Für die einwandfreie Funktion der Wirbelschicht ist eine ausreichende Menge an feinkörnigem Material mit Korngrößen bis zu 3 mm erforderlich, welches als Durchsatz der Siebeinrichtung 23 erhalten wird. Eine Teil­ menge des Siebdurchsatzes wird über die Rückführleitung 24 zusammen mit dem Rohmaterial, das zu einem hohen Anteil aus Grobkorn <3 mm bestehen kann, dem Trockner 2 aufgegeben. Über den geneigten Düsen­ boden 9 wandert das ausgeglühte Material zur verengten Durchlaßöff­ nung 13.
Das Abgas verläßt den Wirbelschichtreaktor 8 mit einer Temperatur von 800 bis 950°C. Es gibt seine Wärme im Abhitzekessel 29 ab und wird dabei auf ca. 180°C gekühlt. Dabei können ca. 5 t/h Sattdampf von 20 bar oder entsprechende Dampfmengen eines anderen thermodynamischen Zustan­ des erzeugt werden. Über die Zweigleitung 30, die zweckmäßig ein nicht dargestelltes Sperr- bzw. Drosselorgan enthält, kann ein Teil des Ab­ gases in die Umlaufgasleitung 31 eingeführt werden, um Verluste an Umlaufgas auszugleichen und zum verbesserten Anfahren der Anlage.
Das keramisierte Material gelangt über die verengte Durchlaßöffnung 13 in den darunter befindlichen Festbettreaktor der Nachglühstufe 14. Bei einer Nachglühzeit von ca. 1 Stunde bei ca. 800 bis 900°C wird sichergestellt, daß auch Grobkörner des Materials vollständig durch­ glühen und alle Kohlenstoffbestandteile verbrennen. Wie in der Zeich­ nung dargestellt, bildet sich im Festbettreaktor der Nachglühstufe 14 ein Freiraum 38 aus, so daß Gas aus diesem Freiraum 38 über die Leitung 37 in den Wirbelreaktor 8 zurückgeführt werden kann. Voraus­ setzung dafür ist allerdings, daß der Druck in der Nachglühzone 14 höher ist als im Wirbelschichtreaktor 8. Ein größenordnungsmäßig um 0,1 bar höherer Druck wird in der Nachglühzone 14 durch entsprechende Regelung der Druckverhältnisse im Umlaufgas, also durch Regelung des Gebläses 33 und gegebenenfalls des Absperrorgans 39, eingestellt. Im Freiraum des Wirbelschichtreaktors 8 herrscht üblicherweise atmosphä­ rischer Druck, der durch ein druckgesteuertes, nicht dargestelltes Gebläse in der Abgasleitung 28 aufrechterhalten wird. Die Einstellung der Drücke im Kühler 8 und in der Nachglühstufe 14 erfolgt derart, daß unter Berücksichtigung der Kurzschlußströmung des Gases zwischen dem Wirbelschichtreaktor 8 und der Nachglühstufe 14 (über die verengte Durchlaßöffnung 13) sowie zwischen der Nachglühstufe und dem Kühler 8 (über die verengte Durchlaßöffnung 17) sich eine optimale Zusammensetzung der jeweiligen Gasatmosphäre ergibt, dahingehend, daß in der Nachglüh­ stufe ein ausreichender Rest-Sauerstoffgehalt vorliegt und im übrigen in den Stufen eine genügende Gasinertisierung sich ergibt. Es versteht sich, daß für Regelzwecke entsprechende Druck- und/oder Temperatursen­ soren, ggf. auch Gasanalysegeräte zur O2- und CO-Bestimmung an geeig­ neten Stellen des Reaktorturms 1 angebracht sind. Diese Sensoren sind im einzelnen nicht dargestellt.
Wenn das keramisierte und vollständig ausgeglühte Material die Nach­ glühstufe 14 passiert hat, gelangt es über die verengte Durchlaßöffnung 17 in den Kühler 18. Dort wird das Material mit Hilfe des über die Umlaufgasleitung 31 und das Gebläse 33 zugeführten Umlaufgases auf ca. 200°C abgekühlt, wobei sich die Temperatur des Umlaufgases auf bis zu 600°C erhöht. Das aus dem Freiraum 35 des Kühlers 18 abgezogene Umlaufgas gibt einen Teil seiner mitgeführten Wärme im Wärmetauscher 27 an die dem Wirbelschichtreaktor 8 zuzuführende Verbrennungsluft ab und gelangt mit einer Temperatur von ca. 380°C in die Gasvorlage 7 des Trockners 2.
Mit Ausnahme der vom Abgas über die Leitung 28 mitgeführten und der an den Abhitzekessel 29 abgegebenen Wärme wird also im wesentlichen das gesamte Wärmepotential des eingesetzten Rohmaterials für Trock­ nung und Keramisierung ausgenutzt.
Die Steuerung des Materialdurchlaufs erfolgt ausschließlich über die Austragschleuse 20 unterhalb des Kühlers 18, weil das Material zwi­ schen dem Wirbelschichtreaktor 8 und dieser Austragschleuse 20 wegen der zwischengeschalteten verengten Durchlaßöffnungen 13 und 17 sowie unter Berücksichtigung des jeweiligen Schüttwinkels eine durchgehende Materialsäule bildet, die sich unter dem Einfluß der Schwerkraft durch den Reaktorturm 1 bewegt nach Maßgabe der über die Austragschleuse 20 abgezogenen Menge. Die Zulaufmenge wird über die Schleusen 3, 5 ent­ sprechend angepaßt gesteuert.
Für Wartungs- und Inpsektionszwecke sind im Bereich der verengten Durch­ laßöffnungen 13 und 17 Absperrorgane 40, 41 vorgesehen, mit denen diese Durchlässe 13, 17 auch geschlossen werden können.
  • Bezugszeichenliste  1 Reaktorturm
     2 Trockner
     3 Schleuse
     4 Trichterboden
     5 Schleuse
     6 Verteilerplatte
     7 Gasvorlage
     8 Wirbelschichtreaktor
     9 Düsenboden
    10 Luftvorlage
    11 Wandung
    12 Wandung
    13 verengte Durchlaßöffnung
    14 Nachglühstufe
    15 Trichterboden
    16 Schürze
    17 verengte Durchlaßöffnung
    18 Kühler
    19 Trichterboden
    20 Austragschleuse
    21 Verteilerplatte
    22 Gasvorlage
    23 Siebeinrichtung
    24 Rückführleitung
    25 Gebläse
    26 Leitung
    27 Wärmetauscher
    28 Abgasleitung
    29 Abhitzekessel
    30 Zweigleitung
    31 Umlaufgasleitung
    32 Freiraum
    33 Gebläse
    34 Umlaufgasleitung
    35 Freiraum
    36 Gebläse
    37 Leitung
    38 Freiraum
    39 Absperrorgan
    40 Absperrorgan
    41 Absperrorgan

Claims (11)

1. Vorrichtung zur Wärmebehandlung von überwiegend mineralischem Ma­ terial mit Restheizwert, insbesondere zum Keramisieren von bei der Kohlegewinnung anfallenden Waschbergen, - mit einem Trockner (2), einem Wirbelschichtreaktor (8), einer als Festbettreaktor ausgeführten Nachglühstufe (14) und einem Kühler (18) mit nach­ geschalteter Austragschleuse (20), wobei das aufgegebene Material die in Reihe geschalteten Aggregate nacheinander passiert, dadurch gekennzeichnet, daß alle Aggregate (2, 8, 14, 18) in einem gemeinsamen Reaktorturm (1) vertikal übereinander angeordnet sind und zwischen dem Wirbelschichtreaktor (8) und der Nachglühstufe (14) sowie zwi­ schen der Nachglühstufe (14) und dem Kühler (18) jeweils verengte Durchlaßöffnungen (13, 17) vorgesehen sind, wobei das im Wirbel­ schichtreaktor (8), in der Nachglühstufe (14) und im Kühler (18) befindliche Material eine durchgehende Säule bildet, und daß ein Umlaufgas zwischen Kühler (18) und Trockner (2) im Kreislauf geführt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vom Frei­ raum (35) des Kühlers (18) eine Umlaufgasleitung (34) ausgeht, die unter einer Verteilerplatte (6) des Trockners (2) mündet, und daß vom Freiraum (32) des Trockners (2) eine Umlaufgasleitung (31) des Kühlers (18) mündet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Küh­ ler (18) und der Trockner (2) als Festbettreaktoren ausgeführt sind und Trichterböden (19, 4) aufweisen, die zumindest teilweise von den Verteilerplatten (21 bzw. 6) gebildet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, gekennzeichnet durch regelbare Absperrorgane oder regelbare Gebläse (33, 36) in den Um­ laufgasleitungen (31, 34).
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß in der vom Freiraum (35) des Kühlers (18) ausgehenden Umlauf­ gasleitung (34) ein Wärmetauscher (27) für die dem Wirbelschicht­ reaktor (8) zuzuführende Verbrennungsluft angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß von der vom Wirbelschichtreaktor (8) ausgehenden Abgasleitung (28) eine Zweigleitung (30) abgeht, die in die vom Trockner (2) ausgehende Umlaufgasleitung (31) mündet und daß aus der Umlaufgas­ leitung (34) eine absperrbare Zweigleitung im Wirbelschichtreaktor (8) mündet.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß vom Freiraum (38) der Nachglühstufe (14) eine in den Wirbel­ schichtreaktor (8) mündende Leitung (37) ausgeht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch ein regelbares Absperrorgan (39) in der Leitung (37).
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Austragschleuse (20) eine Siebeinrichtung (23) oder eine Klassiereinrichtung und davon ausgehend eine in den Trockner (2) oder in die Wirbelschicht des Wirbelschichtreaktors (8) mün­ dende Rückführleitung (24) für abgetrenntes feinkörniges Material vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenboden (9) des Wirbelschichtreaktors (8) eine geringfü­ gige Neigung aufweist und der Boden der Nachglühstufe (14) als Trichterboden (15) ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 3 und/oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die verengten Durchlaßöffnungen (13, 17) in Durchlaufrichtung des Materials abwechselnd an einander gegenüberliegenden Wandungen (11, 12) des Reaktorturms (1) angeordnet sind.
DE19873718091 1987-05-29 1987-05-29 Vorrichtung zur waermebehandlung von ueberwiegend mineralischem material mit restheizwert, insbesondere zum keramisieren von bei der kohlegewinnung anfallenden waschbergen Granted DE3718091A1 (de)

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