DE4037549A1 - Filter zum abscheiden von in rohgasen enthaltenen verunreinigungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Filter zum Abscheiden von in Rohgasen enthaltenen Verunreinigungen mit einem Filtergewebe, das auf der dem Rohgas zugewandten Anströmseite von einer Schicht aus einem körnigen Filtermaterial bedeckt ist.

Bei einem solchen Filter fangen Filtergewebe und Filtermaterial die im Rohgas enthaltenen Staubpartikel auf. Mit zunehmender Staubbeladung des Filtermateriales erfolgt die Staubabscheidung mehr und mehr am immer dichter werdenden Filterkuchen. Durch Einsatz einer geeigneten Substanz können im Filtermaterial zusätz­ lich schädliche gasförmige Bestandteile des Rohgases gebunden und eventuell auch zersetzt werden.

Das Filtermaterial wird je nach den schädlichen Gasbestandteilen ausgewählt; z. B. kann es sich um Aktivkohle, Kalk oder Zeolith handeln.

Man unterscheidet sogenannte "coated" Filter und "pre-coated" Filter. Bei der zuerst genannten Bauart wird das Filtermaterial dem Rohgas beigegeben und im Betrieb auf dem Filtergewebe abgela­ gert. Bei der an zweiter Stelle genannten Bauart wird die Filter­ materialschicht vor dem Filtervorgang mittels des Rohgasstroms oder über einen gesonderten Gasstrom auf dem Gewebeschlauch abge­ setzt. Danach wird die Zufuhr von Filtermaterial vor dem Übergang in den Normalbetrieb gestoppt.

In beiden beschriebenen Fällen findet das Filtermaterial Halt am Filtergewebe nur aus sich selbst heraus, ist also nicht in sonstiger Weise darin unterstützt. Deshalb können im Betrieb Placken vom Filtergewebe abfallen, so daß dieses lokal freiliegen­ de Stellen aufweist, welche schädliche Gasbestandteile des Roh­ gases wie auch Feinstpartikel durchlassen.

Es sind sogenannte Schüttbettfilter bekannt, bei denen eine kon­ tinuierliche oder diskontinuierliche Bewegung eines Schüttgutes von oben nach unten längs eines Lochbleches durch eine Konstruk­ tion mit trichterförmigen Rutschen dadurch erzeugt ist, daß die Rutschen einen zum kontinuierlichen Fließen des Filtermaterials ausreichenden Böschungswinkel haben. Diese Konstruktion hat den Zweck, während des Filterbetriebes entweder einen kontinuierli­ chen Strom des Filtermaterials, wie Aktivkohle, Kalk, Kies usw. in Strömungsrichtung vertikal nach unten aufrechtzuerhalten oder das Filtermaterial zu einem geeigneten Zeitpunkt auf einmal auszu­ tauschen.

Im Gegensatz dazu hat die Filtermaterialschicht bei einem Filter der eingangs beschriebenen Art einen gewissen inneren Zusammen­ halt, so daß sie im allgemeinen nicht fließfähig ist. Daher wird das Filtergewebe zwecks Ablösung des verbrauchten Filtermaterials von Zeit zu Zeit im Gegenstrom zum Rohgas mit einem Druckstoß beaufschlagt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Filter der ein­ gangs beschriebenen Art so auszubilden, daß außer den im Rohgas mitgeführten Staubpartikeln auch gasförmige Schadstoffe über die gesamte Betriebsdauer zuverlässig abgeschieden werden und daß außerdem eine einfache Abreinigung des Filters gewährleistet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient Anspruch 1.

Bei der Erfindung bewirkt die Stützkonstruktion ein Halten der im Betrieb ruhenden Filtermaterialschicht am Gewebeschlauch derart, daß dieser über seine ganze Anströmfläche von dem Filtermaterial stets vollständig bedeckt bleibt. Durch die Wegbewegbarkeit der Stützkonstruktion ist ein einfaches Abreinigen des Filtergewebes, beispielsweise durch Blasen mit Druckluft, gewährleistet.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen unter Schutz gestellt.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten näher erläu­ tert. Es zeigen:

Fig. 1 die Anordnung eines Filters gemäß der Erfindung in einem Rohgas-/Reingastrakt;

Fig. 2 u. 3 in einer perspektivischen Ansicht und in einer Teildraufsicht die Ausbildung und Anbringung einer Stützkonstruktion bei dem Filter nach Fig. 1;

Fig. 4 u. 5 in einer perspektivischen Teilansicht und einem Teilschnitt eine abgewandelte Ausführung einer Stützkonstruktion gemäß der Erfindung;

Fig. 6 u. 7 eine schematische Seitenansicht und eine Teil­ draufsicht auf eine Batterieanordnung von mehreren Filtern gemäß der Erfindung;

Fig. 8 einen Teilschnitt einer abgewandelten Befüllungs­ einrichtung für ein Filter gemäß der Erfindung;

Fig. 9 eine schematische Draufsicht der Befüllungsein­ richtung nach Fig. 8 und

Fig. 10 eine abgewandte Ausführung im Längsschnitt.

In Fig. 1 ist die Anordnung eines Filters in einem Rohgastrakt 1 und mit dem Filterkopf im Reingastrakt 2 dargestellt, wobei diese beiden Trakte durch eine horizontale Trennwand 3 getrennt sind.

Das insgesamt mit dem Bezugszeichen 5 bezeichnete Filter, welches an der horizontalen Trennwand 3 aufgehängt ist, umfaßt einen Fil­ tergewebeschlauch 6, der an einem oberen Haltering 7 des fest mit der Trennwand verbundenen Filtergehäuses 4 aufgehängt ist. Der Gewebeschlauch 6 ist von einer ringzylindrischen Schicht 8 aus körnigem Filtermaterial umgeben, welche von einer Stützkon­ struktion mit Boden 9 und seitlich um horizontale Scharniere 10 schwenkbaren Rahmensegmenten 11 und davon nach innen ragenden, jalousieartigen Lamellen 12 unterstützt ist. Von den gasdurch­ lässigen Rahmensegmenten 11 ragen die Lamellen in gleichmäßigen vertikalen Abständen unter einer Neigung von beispielsweise 60 Grad bezüglich der Rahmensegmente 11 trichterförmig nach innen. Das in Fig. 1 links dargestellte Rahmensegment 11 befindet sich in normaler Stützstellung, während das in Fig. 1 rechts darge­ stellte Rahmensegment 11 sich in weggeklappter Stellung zur Abrei­ nigung mittels einer zentralen Blaslanze 13 befindet. In dieser Stellung ist die Schicht 8, wie aus der rechten Hälfte der Fig. 1 ersichtlich ist, nicht mehr von den Lamellen 12 unterstützt, so daß das verbrauchte Filtermaterial leicht mittels über die Blas­ lanze 13 stoßweise zugeführter Druckluft gereinigt werden kann. Selbstverständlich befinden sich im Filterbetrieb alle Rahmenseg­ mente 11 in der links in Fig. 1 gezeigten Stellung und zur Abrei­ nigung in der rechts gezeigten, hochgeschwenkten Stellung.

Der Haltering 7 ist von einer um die zentrale Achse A drehbaren Haube 14 überdeckt, welche innen mittels eines abdichtenden Gleit­ ringes 15 am Haltering 7 gelagert und außen über eine Gleitring­ dichtung 16 gegenüber dem Haltering 7 abgedichtet ist.

In die Haube 14 mündet von oben das abgekröpfte Ende 17 eines Füllrohres 18, welches um die zentrale Achse A drehbar ist und in einem Gleitring 19 dicht aus dem Reingastrakt 2 vertikal nach oben herausgeführt ist. Das Füllrohr 18 ist mittels eines Dreh­ antriebes in Form eines Schneckenrades 20 mit Antriebsschnecke 21 in Drehung versetzbar, wobei sein abgekröpftes Ende 17 die Haube 14 auf dem Haltering 7 mitdreht. Dieser Drehantrieb wird dann eingeschaltet, wenn frisches Filtermaterial in den Zwischen­ raum zwischen den Rahmensegmenten 11 und dem Gewebeschlauch 6 einzufüllen ist. Hierzu wird das obere offene Ende 21 des Füll­ rohres 18 mittels einer horizontalen Förderschnecke 23 aus einem nicht gezeigten Vorratssilo mit Filtermaterial über ein festste­ hendes, mit dem drehbaren Füllrohr 18 koaxiales Rohr 22 beschickt.

Im Betrieb des Filters sind sämtliche Rahmensegmente 11 in die in Fig. 1 links gezeichnete Vertikalstellung gebracht. Rohgas tritt über Öffnungen in den Rahmensegmenten 11 ein, durchdringt das Filtermaterial, wobei es von gasförmigen Schadstoffen und je nach Körnung des Filtermateriales mehr oder weniger von Stäuben gereinigt wird, und passiert anschließend den Gewebeschlauch 6.

Das in den Gewebeschlauch gelangende Reingas verläßt den Gewebe­ schlauch 6 durch seine zentrale obere Öffnung 6′ in Pfeilrichtung durch den Reingastrakt 2.

Aus den Fig. 2 und 3 ist die Anordnung mit dem Haltering 7 und den daran jeweils über ein Scharnier 10 angelenkten Rahmen­ segmenten 11 im einzelnen zu ersehen.

Jedes Rahmensegment 11 trägt gekrümmte Trichtersegmente bildende Lamellen, die schräg nach unten ragen. Eine solche Lamelle 12 ist in Draufsicht in Fig. 3 gezeigt. Aus Fig. 3 ist auch erkennbar, daß insgesamt vier Rahmensegmente 11 um den Umfang des Filters herum verteilt sind, die im geschlossenen Zustand einen Ringrah­ men zur Abstützung der ringzylindrischen Filtermaterialschicht 8 bilden.

In der Praxis ist selbstverständlich auch eine andere Anzahl von Segmenten verwirklichbar, z. B. eine Anzahl von drei gleichförmig um den Umfang verteilten Rahmensegmenten 11.

Jedes Rahmensegment 11 ist über ein Scharnier 10 mit dem oberen Haltering 7 verbunden, wobei die Haube 14 in Fig. 2 der größeren Klarheit wegen weggelassen ist. Aus Fig. 3 ist noch ersichtlich, daß an den rahmenseitigen Teilen des Scharniers 10 eine Be­ tätigungsachse 10′ zum Ansetzen eines Betätigungshebels 30 vorge­ sehen ist, mittels welchem das Rahmensegment 11 um das Scharnier 10 gemäß der Darstellung in Fig. 1 von der Schicht 8 aus Filter­ material wegschwenkbar ist.

Die Fig. 4 und 5 zeigen eine abgewandelte Ausführung, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen nicht nochmals beschrie­ ben sind. Die Rahmensegmente 11 sind hier an dem Haltering 7 oder direkt an der (nicht dargestellten) Trennwand 3 über Laschen 40 aufgehängt. Jede dieser Laschen ist einerseits über einen Träger 41 und ein Scharnier 42 am Haltering 7 bzw. an der Trennwand und andererseits über ein Scharnier 43 an dem jeweiligem Rahmenseg­ ment angelenkt. Zum Schwenken der Lasche um das Scharnier 42 ist ein Winkelhebel 44 vorgesehen, der mit seinem unteren Ende 45 in ein Loch 46 der Lasche 40 kraftschlüssig eingreift. Wird der Hebel 44 in Pfeilrichtung nach oben bewegt, so schwenkt die Lasche in die in Fig. 5 gezeichnete gestrichelte Stellung und nimmt dabei das zugehörige Rahmensegment 11 nach außen und oben mit, wobei das Rahmensegment jedoch auf Grund der Schwerkraft in vertikal ausge­ richteter Lage bleibt.

Der auf diese Weise vergrößerte Abstand des Rahmensegmentes 11 vom Gewebeschlauch 6 führt auch in diesem Fall dazu, daß die Rahmensegmente 11 mit ihren Lamellen die ringzylindrische Schicht 8 aus verbrauchtem Filtermaterial zur Abreinigung freigeben. Bei rieselfähigem Material erfolgt dies ohne Einsatz eines gepulsten Luftstrahles. Um die Amreicherung von Feinstäuben im Filtergewebe zu verhindern, empfiehlt es sich, nach Ablassen des rieselfähigen Materials einen Pulsjet auszulösen.

Die Ausführung nach den Fig. 6 und 7 zeigt eine Batterieanord­ nung von Filtern nach den bisherigen Figuren in der Anordnung eines aus Fig. 7 ersichtlichen Rasters, wobei die Filter jeweils einer Filterreihe von einem Silo 50 aus über eine gemeinsame För­ derschnecke 51 mit Antrieb 52 beschickt werden und die einzelnen Füllrohre der Filterreihe über eine gemeinsame Antriebsschnecke 53 gedreht werden.

Die Ausführung nach den Fig. 8 und 9 zeigt eine Abwandlung der Befülleinrichtung mittels Zyklon mit Beschickungsrohr 60, das in einen Ringkanal 61 oberhalb des Ringraumes zwischen Gewebeschlauch 6 und Rahmensegment 11 tangential einmündet.

Die Ausführung nach Fig. 10 hat eine gegenüber den Ausführungen nach Fig. 1 bis 5 abgewandelte Betätigungsvorrichtung zum Auf­ klappen der Rahmensegmente mit einer zentralen vertikalen Betäti­ gungsstange 25 und unten daran bei 27 angelenkten Spreizhebeln 26, die bei 28 mit ihren äußeren Enden an den Rahmensegmenten 11 angelenkt sind.

Wird die Betätigungsstange 25 nach unten gedrückt, so werden die Hebel 26 in horizontaler Lage gespreizt und damit die Rahmenseg­ mente 11 in die aufgeklappte Stellung gemäß Fig. 1 gebracht, in der die Lamellen 12 vom Filterkuchen 8 entfernt sind. Dann kann der Filterkuchen wie bei den Ausführungen nach den Fig. 1 bis 5 mittels Druckluft abgereinigt werden.

Statt der Lamellenjalousie kann das Rahmensegment 11 auch eine andere gasdurchlässige Füllung aufweisen, z. B. ein zylinder­ segmentförmig gebogenes Lochblech.

Claims (10)

1. Filter zum Abscheiden von in Rohgasen enthaltenen Verunreini­ gungen mit einem Filtergewebe, das auf der dem Rohgas zuge­ wandten Anströmseite von einer Schicht aus einem körnigen Filtermaterial zum Binden oder Zersetzen gasförmiger Verun­ reinigungen im Rohgas sowie zur Abscheidung von Feinstaub bedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (8) aus dem Filtermaterial mittels einer Stützkonstruktion (9-12) am Filtergewebe (6) gehalten ist und daß die Stützkonstruktion zur Ausschleusung des Filtermaterials nach dessen Verbrauch vom Filtergewebe (6) wegbewegbar ist.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkonstruktion einen benachbart zum Filtergewebe (6) angeordneten Rahmen (11) mit zum Filtermaterial (8) hin­ weisenden, in dieses eintauchenden Lamellen (12) aufweist und daß der Rahmen (11) an einer Haltevorrichtung (3,7) angelenkt und zur Abreinigung des Filtermaterials aus seiner dem Filter­ gewebe benachbarten Lage in eine vom Filtergewebe (6) ent­ fernte Lage bewegbar ist.

3. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das als zylindrischer Schlauch ausgebildete Filtergewebe (6) an einem Haltering (7) aufgehängt ist, mit seiner inneren Abströmseite mit einem Reingastrakt (2) kommuniziert und auf seiner äußeren Anströmseite von der Filtermaterialschicht (8) beaufschlagt ist, wobei der den Filtergewebeschlauch zylin­ drisch umgebende Rahmen mehrere einzeln nach außen schwenkbare oder klappbare Segmente (11) aufweist.

4. Filter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmensegmente (11) schwenkbar an einer Trennwand (3) zwischen Rohgastrakt (1) und Reingastrakt aufgehängt sind.

5. Filter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Rahmensegment (11) über ein Scharnier (10) am Halte­ ring (7) aufgehängt und über einen Hebel (30) schwenkbar ist.

6. Filter nach Amspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Rahmensegment (11) über ein Parallellenkergestänge (40-43) an der horizontalen Trennwand (3) aufgehängt und mittels eines Hebelmechanismus (44, 45) in eine zu sich selbst parallele, von dem Filtergewebeschlauch (6) entfernte Lage anhebbar ist.

7. Filter nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mit dem Haltering (7), welcher den Ringraum zwischen Filtergewebeschlauch (6) und Rahmen (11) oben begrenzt, eine Befülleinrichtung (17-23) für das Filter­ material kommuniziert.

8. Filter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein um eine zentrale vertikale Achse (A) des Filters dreh­ antreibbares Füllrohr (18) mit einem abgekröpften unteren Aus­ trittsende (17) in eine drehbare Abdeckhaube (14) des Halte­ ringes (7) mündet, derart, daß das Füllrohr (18) in drehange­ triebenem Zustand die Abdeckhaube (14) mitnimmt.

9. Filter nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Befülleinrichtung über eine Förder­ schnecke (51) mit Filtermaterial beschickt wird.

10. Anordnung mit mehreren Filtern nach Anspruch 9 dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Förderschnecke (51) die Befülleinrichtungen einer Filterreihe gemeinsam aus einem Vorratssilo (50) beschickt und daß eine gemeinsame Drehan­ triebsvorrichtung (53) für die Füllrohre der Befülleinrich­ tungen vorgesehen ist.