DE7401233U - Vorrichtung zum Klassieren von Partikeln und Abtrennen von Feinkorn - Google Patents
Vorrichtung zum Klassieren von Partikeln und Abtrennen von FeinkornInfo
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- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
Description
Π- PKAIl V/nPVA/PDK Λ Γ"* A^OKeWWZELl/MONCHEN, 14. Januar 1974
Dr. EMIL VORWERK i fc. j I l**Jb|Äw*»oiMa/ie» Λ
■onk ι Dwrtidw leak .MOndian, Zwalgrt. Madmiltomrtr., KIe. 41 /M)M
U 837/73
Universal Oil Products Company Des Piaines, Illinois 600t6 (V.St.A.)
Vorrichtung zum Klassieren von Partikeln und Abtrennen von Feinkorn
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Klassieren von Partikeln und Abtrennen von Feinkorn, und insbesondere
die Abtrennung von Katalysatorfeinkorn bzw. -staub von Katalysatoren in einem Bewegtbettkohlenwasserstoff
umwandlungsverfahren.
Bei Bewegtbettkohlenwasserstoffumwandlungsverfahren
wird unvermeidlich Katalysatorfeinkorn bzw. -staub erzeugt- Dieser Katalysatorstaub muß aus dem umlaufenden
Katalysator entfernt werden.
Nach dem Stand der Technik ist eine Unzahl von Verfahren zum Klassieren von Partikeln bzw. Feststoffteilchen
nach ihrer jeweiligen Teilchengröße bekannt. Mit Hilfe von Zyklonscheidern kann man Partikel durch ihre Korngrößenverteilung
klassieren und einen Fluidstrom, d.h. einen Gas- oder Flüssigkeitsstrom erzeugen, der im wesentlich
frei von Feststoffteilchen ist. Ein Nachteil der Trennung mit Zyklonen ist der Partikeiabrieb, der sich dadurch ergibt,
daß die Partikel mit den Zyklonwänden in Berührung kommen.
Der Abrieb ist unerwünscht, da die dabei erzougten feinkörnigen Materialien bzw. der dabei erzeugte Staub zu Verstopfungen in Leitungen oder Katalysatorverlusten führen
kann*
Ee bestand daher ein Bedarf an einer verbesserten
Vorrichtung zum Auftrennen von Partikeln, die bei einem Bewegtbettkohlenwasserstoffumwandlungsverfahren verwendet
werden kann. Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine derartige Vorrichtung zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine . Vorrichtung zum Klassieren von Partikeln und Abtrennen von
Feinkorn gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie
in Kombination
a) einen Aufnahmetrichter aus einem senkrecht angeordneten
Behälter mit einem oberen und einem unteren Abschnitt,
b) eine senkrecht angeordnete, mit dem oberen Abschnitt des Aufnahmetrichters verbundene und mit dem Aufnahmetrichter
kommunizierende Sichtleitung mit einem unteren Abschnitt, und einem oberen Abschnitt, der eine größere horizontale Innenquerschnittsfläche als der untere Abschnitt
besitzt,
c) einen an den oberen Abschnitt der Sichtleitung angeschlossenen Feinkorn- und Fluidaualaß,
d) eine die Außenwand des Aufnahmetrichters durchsetzende und sich durch diesen nach oben bis in den unteren Abschnitt der Sichtleitung erstreckende, senkrecht angeordnete Partikel-Trägerfluid-Einlaßleitung
und
e) einen mit dem Aufnahmetrichter verbundenen Partikelauslaß
aufweist»
Weitere bevorzugte Merkmale, Vorteile und Ausführungsformen
der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung zu ersehen.
Die beiliegende Zeichnung gibt eine bevorzugte ÄusfUhrungsform der Erfindung wieder.
Es zeigt:
Figur 1 eine vertikale Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
und
Figur 2 eine waagrechte Schnittansicht durch die in Figur 1 wiedergegebene Vorrichtung längs der Schnittlinie 2-2 von Figur 1.
Figur 2 eine waagrechte Schnittansicht durch die in Figur 1 wiedergegebene Vorrichtung längs der Schnittlinie 2-2 von Figur 1.
Die Hauptbestandteile der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung sind:
Ein Aufnahmetrichter 1; eine senkrecht angeordnete Sichtleitung
2; eine senkrecht angeordnete Partikel-Trägerfluid-Einlaßleitung
5 (Leitung 5); ein Feinkorn- und Fluidauslai? 9 (Auslaß 9), der mit dem oberen Teil der Sichtleitung 2 verbunden
ist; ein Partikelauslaß 6, der mit dem Aufnahmetrichter 1 verbunden ist; und ein mit der Seite des Aufnahmetrichters 1
verbundener Sekundärträgerfluideinlaß 17, der ein Eventualmerkmal
der Erfindung darstellt.
Der Aufnahmetrichter 1 ist ein vertikaler Zylinder mit einer Haube 8 am oberen Ende und einem Konus 7 am Boden.
Die Seitenwände 22 des Aufnähmetrichter£ 1 stehen senkrecht.
In einem unteren Abschnitt des Aufnahmetrichters 1 kann ein dichtes Bett 26 aus Partikeln angesammelt werden.
Die Sichtleitung 2 ist typischerweise eine senkrecht angeordnete Leitung mit einem oberen Abschnitt 3 und einem
unteren Abschnitt 4. Die Innenquerschnittsflache des obferen
Abschnitts 3 ist größer al3 diejenige des unteren Abschnitts Vorzugsweise befindet sich der obere Abschnitt 3 direkt über
dem kleineren unteren Abschnitt 4.
Die Leitung 5 durchsetzt eine untere Wand des Aufnahüietriehtsrs
1 und erstreckt sich in ^en unteren Abschnitt
j 4 der Sichtleitung 2 hinein. Die Leitung 5 ist in dem un-
teren Abschnitt 4 der Sichtleitung 2 konzentrisch mit dieser so angeordnet, daß ein Ringraum 27 gebildet wird.
Der in die Sichtleitung 2 hineinragende Abschnitt der Leitung S, Abschnitt 23» erstreckt sich vorzugsweise nicht
über den unteren Abschnitt 4 der Sichtleitung 2 hinaus. Mit der Leitung 5 ist eine Zufuhrleitung 20 verbunden, durch die
Trägerfluid und Partikel mit geregelter Geschwindigkeit in die Leitung 5 eingespeist werden. Der Aufnahmetrichter 1
ist gegen die Atmosphäre abgedichtet, um zu verhindern, daß Fluid von außen in den Aufnähmetrichter 1 eindringen oder
aus dem Aufnahmetric-nter 1 entweichen kann.
Der Sekundärträgerfluideinlaß 17, der gegebenenfalls
vorgesehen werden kann, wird vorzugsweise an einem Teil der Seitenwand des Aufnahmetrichters mit diesem verbunden,
um durch eine Sekundärträgerfluidzufuhrleitung 18 mit durch ein Ventil 19 geregelter Geschwindigkeit zugeführtes
Sekundärträgerfluid eintreten lassen zu können. Das Sekundärträgerfluid strömt in einen.Raum 25 des Aufnahmetrichters
1, von da durch den Ringraum 27 nach oben und von da in einen Innenraum 24 der Sichtleitung 2. Eine Leitung 10
verbindet einen Feinkornsammelbehälter 14 mit dem Auslaß 9, der am Kopf der Sichtleitung 2 angeordnet ist. Das Trägerfluid
und die Partikel fließen in den Feinkomsammelbehälter
14, wo man die Partikel filtert oder sich in einem unteren Teil des Feinkornsammelbehälters 14 absetzen läßt.
Die feinkörnigen Partikel werden durch eine Leitung 15 mit
durch ein Ventil 16 geregelter Geschwindigkeit wiedergewonnen. Das Trägerfluid wird aus dem Feinkomsammelbehälter
durch eine Leitung 12 abgezogen und kann durch die Sekundärträgerfluidzufuhrleitung 18
und/oder die Zufuhrleitung 20 in den Aufnahmetricher 1 zurückgeführt
werden.
Figur 2 zeigt eine Horizontalquerschnittsansicht des Aufnähmetrichters 1, der Sichtleitung 2 und der Partikel-Trägerfluid-Einlaßleitung
5. In Figur 2 sind eine Seitenwand 22 des Aufnahmetrichters 1, eine Seitenwand des
unüeren Abschnitts 4- der Sichtleitung 2, der Abschnitt 23
der Partikel-Trägerfluid-Einlaßleitung 5» der Ringraum 27
und der Innenrauni 25 des Aufnahmetrichters 1 zu erkennen.
Die Vorrichtung der Erfindung trennt Partikel von einem Trägerfluid ab und scheidet feinkörnige Partikel
von größeren Partikeln.Im normalen Betrieb fließt ein Strom aus Trägerfluid, großen und feinen Partikeln durch
die Zufuhrleitung 20 in die Leitung 5- Das gesamte Material
tritt aus der Leitung 5 durch deren oberen Auslaß 31 aus. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform fließt Sekundärträgerfluid
durch den Sekundärträgerfluideinlaß 1? in den
Aufnahmetrichter 1 und tritt schließlich durch das untere offene Ende 32 der Sichtleitung 2 in den Ringraum 2? ein.
Durch den Innenraum 24 des oberen Abschnitts 3 der Sichtleitung
2 steigt Trägerfluid aus der Leitung 5 zusammen mit Sekundärträgerfluid aus dem Sekundärträgerfluideinlaß
17 auf, wodurch im Abschnitt 3 vorhandene feine Partikel ausgespült werden. Die feinkörnigen Partikel und
das Trägerfluid werden aus dem oberen Abschnitt 3 der Sichtleitung
2 durch den Auslaß 9 abgezogen. Größere Partikel, die im oberen Abschnitt 3 der Sichtleitung 2 nicht herausgespült
werden, gelangen durch den Ringraum 27 nach unten in den unteren Abschnitt der Sichtleitung 2 und kommen
dabei mit dem aufsteigenden Sekundartragerfluidstrom in
Berührung. Im unteren Abschnitt 4- herrscht eine höhere Trägerfluidgeschwindigkeit,
wodurch im oberen Abschnitt 3 der Sichtleitung 2 nicht abgetrennte feinkörnige Partikel in
den Abschnitt 3 zurückgeführt werden. Große Partikel ver-
lassen den unteren Abschnitt 4- der Sicht leitung 2 .durch
deren unteres offenes Ende 32 und fallen in das Bett 26, das sich im Boden d^3 Aufnähmetrichters 1 befindet. Die Partikel
im Bett 26 sind im wesentlichen frei von feinkörnigen Partikeln. Diese großen Partikel werden durch den
Partikelauslaß 6 mit einer durch das Ventil 29 geregelten Geschwindigkeit abgezogen.
Gegenstand der Erfindung ist im wesentlichen eine zweistufige Sicht-Vorrichtung, die zum Abtrennen
von feinkörnigen Partikeln und Trägerfluid aus einem Gemisch
aus Trägerfluid und festen Teilchen bzw. Partikeln benutzt werden kann. Die Erfindung ist insbesondere für
Verfahren verwendbar,bei denen ein Katalysator von einer
Betriebs- oder Vorratseinheit zu einer anderen Einheit gefördert werden soll und während dieses Transports feinkörnige
Partikel entfernt werden sollen.
Die Auswahl der Baumaterialien für die Vorrich-. tungen der Erfindung ist nicht kritisch. Es können Metall,
Kunststoff und alle anderen Materialien verwendet werden, die dem Abrieb bzw. Verschleiß, dem Druck und der Temperatur
widerstehen können, denen die Vorrichtung ausgesetzt wird.
Der Aufnahmetrichter 1 besteht im wesentlichen aus einem senkrechten Zylinder ait oberen und unteren Abschnitten.
Das gegebenenfalls verwendete Sekundärträgerfluid ermöglicht es, die Fluidgeschwindigkeit im Ringraum 27
des unteren Abschnitts H- der Sichtleitung 2 zu regeln.
Wenn kein Sekundärträgerfluideinlaß 17 vorgesehen wird, so
herrscht in der Regel kein Fluidsteigstrom im unteren Abschnitt
4 der Sichtleitung 2. Die Verwendung von Sekundärträgerfluid ist bevorzugt., um eine zweite Sichtung der im
Ringraum 27 im unteren Abschnitt H der Sichtleitung 2 nach
• -1 -
unten fallenden Partikel zu ermöglichen. Die Verhältnisse der Trägerfluidgeschwindigkeiten in den beiden Abschnitten
und 4- hängen auch von der Fließrate des Trägerfluids durch
die Leitung 5 sowie von den Querschnittsflächenverhältnissen des oberen Abschnitts 3 und des unteren Abschnitts 4· ab.
Der Aufnahmetrichter 1 besitzt eine vertikale
Sichtleitung 2, die im allgemeinen durch den oberen Abschnitt des Aufnahmetrichters 1 verläuft. Die Sichtleitung 2 weist
vorzugsweise einen oberen Abschnitt 3 und einen unteren Abschnitt 4- auf. Der obere Abschnitt 3 besitzt eine größere
Querschnittsfläche als der untere Abschnitt 4. Die Sichtleitung
2 kann vollständig innerhalb des Aufnahmetrichters oder, wie in Figur 1 gezeigt, zum Teil außerhalb des Aufnahmetrichters
1 liegen. Wahlweise kann die Sichtleitung 2 an der Oberseite des Aufnahmetrichters 1 angeordnet und
ihr unterer Abschnitt 4 mit dem Aufnähmetrichter 1 verbunden
werden. Mit dem oberen Abschnitt 3 der Sichtleitung 2
ist der Auslaß 9 verbunden, der zur Entfercung der feinkörnigen Partikel und des Trägerfluids dient.
Die vorzugsweise vertikale Leitung 5 verläuft durch den unteren Abschnitt des Aufnahmetrichtere 1 und erstreckt
sich von da in den unteren Abschnitt 4- der Sichtleitung 2.
Vorzugsweise erstreckt sich die Leitung 5 in den unteren
Abschnitt der Siuhtleitung 2 hinein und ist mit dieser
koachsiai bzw. konzentrisch angeordnet. Die Leitung 5 kann
sich ein kleines Stück in den oberen Abschnitt der Sichtleitung 2 hineinerstrecken oder in dem konischen Teil der
Sichtleitung 2 enden, der den oberen Abschnitt mit dem unteren Abschnitt 4 verbindet.
Der obere Abschnitt 3 und der untere Abschnitt 4
der Sichtleitung 2 sind in Abstimmung mit den durch die Leitung 5 und den Sekundärträgerfluideinlaß 17 eintretenden
Trägerfluidmengen so bemessen, daß man im Innenraum 24 und
im Ringraum 27 jeweils die gewünschte Strömungsgeschwindigkeit
-a-
erzielt. Die erforderliche Geschwindigkeit kann experimentell bestimmt oder berechnet werden. In der Regdl werden die
Geschwindigkeiten gen ^fügig über der Endabsetzgeschwindigkeit
der größten Partikel liegen, die als Peinkorn durch den Auslaß 9 entfernt werden sollen.
Für ein■Betriebsmode11 der in der Zeichnung.wiedergegebenen
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, das als Feinkornseparator für eine kontinuierlich arbeitende
Bewegtbettreformieranlage verwendet wird, seien beispielshalber folgende Bemessungsangaben genannt:
Der obere Abschnitt 3 der Sichtleitung 2 wird aus einem
1,5 m langen Rohr mit einem Innendurchmesser von 8,5 cm hergestellt.
Der untere Abschnitt 4 der Sichtleitung 2 ist ein 1,3 m langes Rohr mit einem Innendurchmesser von 7,4- cm
und einer Wandstärke von 0,76 cm. Die Sichtleitung 2 erstreckt sich 1,35 πι unter dem Boden der Haube 8 in einen Aufnahmetrichter
mit einem Durchmesser von 0,9 m. Der Abstand zwischen dem Boden der Haube 8 und der Oberseite des Konus 7
am Boden des Aufnahmetrichters 1 beträgt 2,1 m. Für die Partikel-Trägerfluid-Einlaßleitung 5 wird ein Rohr mit einem
Innendurchmesser von 2,A- cm und einer Wandstärke von 0,4-5 cm
verwendet. Wenn nach dem Entwurf ein Druck von 1,7 kp/cm und eine Temperatur von 260 C als Betriebsbedingungen vorgesehen
sind, so kann für den Behälter Kohlenstoff- bzw. Flußstahl verwendet werden. Für die sehr speziellen Zwecke
dieser Konstruktion, durch die Katalysatorstaub bzw. -feinkorn
aus der Regenerierschleife eines Bewegtbettreformers entfernt werden soll, betragen die Sollfließraten bzw. -geschwindigkeiten
im unteren Abschnitt 4- der Sichtleitung 2 etwa 3,0 m/Sekunde und im oberen Abschnitt der Sichtleitung
etwa 2,7 m/Sekunde. Bei diesen Geschwindigkeiten ist die Trennung zwischen den Feinkornanteilen und dem Katalysator
sehr scharf. Es werden dabei durch den Auslaß 9 100 % des
Feinkorns mit einem Durchmesser von 0,6 mm und nur 1 % Partikel
mit einem Durchmesser von 1 mm entfernt.
Claims (2)
1. Vorrichtung zum Klassieren von Partikeln und Abtrennen von Feinkorn, dadurch gekennzeichnet
daß sie in Kombination
a) einen Aufnahmetrichter (1) aus einem senkrecht angeordneten
Behälter mit einem oberen und einem unteren Abschnitt ,
b) eine senkrecht angeordnete, mit dem oberen Abschnitt des Aufnahmetrichters(1) verbundene und mit dem Aufnahmetrichter
(1) kommunizierende Sichtleitung (2) mit einem unteren Abschnitt (4) und einem oberen Abschnitt (3),
der eine größere horizontale Innenquerschnittsfläche als
der untere Abschnitt (4·) besitzt,
c) einen an den oberen Abschnitt (3) der Sichtleitung (2) angeschlossenen ieinkorn- und Fluidauslaß (9)s
d) eine die Außenwand des Aufnahmetrichters (1) durchsetzende
und eich durch diesen nach oben bis in den unteren Abschnitt
(4·) der Sichtleitung (2) erstreckende, senkrecht angeordrote Partikel-Trägerfluid-Einlaßleitung (5)
und
e) einen mit dem Aufnahmetrichter (1) verbundenen PartikelauslaS (6)
aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eich die Partikel-Trägerfluid-Einlaßleitung (5)
bis zum oberen Ende des unteren Abschnitts (4) in die Sichtleitung (2) hineinerstreckt.
3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Partikelauslaß (6) mit dem unteren
Abschnitt des Aufnahmetrichters (1) verbunden ist,-
4-, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3»
dadurch gekennzeichnet, daß ein Sekundärträgerfluideinlaß (17) mit dem Aufnahmetrichter (1) verbunden ist.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US32357873 | 1973-01-15 | ||
| DE2401735 | 1974-01-15 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE7401233U true DE7401233U (de) | 1974-06-27 |
Family
ID=1300811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE7401233U Expired DE7401233U (de) | 1973-01-15 | Vorrichtung zum Klassieren von Partikeln und Abtrennen von Feinkorn |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE7401233U (de) |
-
0
- DE DE7401233U patent/DE7401233U/de not_active Expired
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