-
Verfahren zum gleichzeitigen Kühlen und Inertisieren von Schwelstaub
Bei .der Sch-,velung staubförmiger Brennstoffe fällt im allgemeinen der Schwelstaubmit
ziemlich hoher Temperatur an. Sofern der Schwelstaub anschließend gleich vergast
wird, ergehen sich hieraus keine Schwierig# keiten. Häufig befinden sich jedoch
die Vergasungseinrichtungen nicht an dem gleichen Ort wie die Schwelvorrichtungen,
oder es soll der Staub für andere Zwecke, wie beispielsweise die Kohlenstaubfeuei#ung,
Verwendung finden. In diesen Fällen ist es, um eine Förderung des Staubes zu ermöglichen.
erforderl:ch, denselben zu kühlen, was gew-isse Schwierigkeiten macht.
-
Es ist zwar schon vorgeschlagen lvorden, die Kühlung des Staubes in
der Weise vorzunehmen, d;aß derselbe in einen luftfreien Gasstrom eingebracht und
zusammen mit dem Gasstrom durch eine Kühlvorrichtung geleitet wird. Weiterhin ist
es schon bekannt, Staub und Luft mit Wasserdampf zwecks Inertisierung zu versetzen.
In diesem Falle müssen jedoch die Kühlvorrichtungen sehr große Abmessungen haben,
da sie nicht nu't den Staub, sondern auch das ganze Trägergas verarbeiten müssen.
Infolgedessen ist das bekannte Verfahren zur Kühlung' großer Staubmengen nicht geeignet.
Außerdem besitzt der unter Ausschluß von Luft gekühlte Staub auch die \eigung, noch
Sauerstoff aufzunehmen, so daß bei der Fördevung die Gefahr der Selbstentzündung
besteht.
-
Die Erfindung ermöglicht es, gleichzeitig eine wirtschaftliche Kühlung
des Staubes und eine Inertisierung desselben zu erzielen, so daß die Nachteile .des
bekannten Verfahrens in Fortfall kommen. Zu diesem Zwecke wird gemäß der Erfindung
der Schwelstaub zunächst in außengekühlten Rohren oder kührbi<indeln auf eine
unterhalb des Zündpunktes liegende Temperatur abgekühlt. Dann wird dem so vorgekühlten
Staub eine solche Menge von mit Wasserdampf gesättigter Luft beigefügt, daß er sich
ähnlich einer Flüssigkeit
durch ein Fördermittel, z. B. eine Pumpe.
durch Rohrleitungen fördern läßt. Anschließend wird der Staub mittels dieser Fördervorrichtung
durch eine zweite von außen gekühlteVorrichtung gedrückt, in der der Staub an das
Kühlmittel seine weitere Wärme sowie die bei der Inertis:erung des Staubes auftretende
Wärme abgibt.
-
Gemäß der Erfindung wird also das Ineri tisierungsmittel nicht nur
in der bisher fl>-liehen Weise verwendet, sondern es dient gleichzeitig in ebenfalls
bekannter Weise zur Verflüssigung des Staubes, go daß .der Staub in der gleichen
`'eise wie eine Flüssigkeit weiterbehandelt und in den von der Flüssigkeitskühlung
her bekannten t'ürmeaustauschern auf die gewünschte Tenip.eratur al>gekühlt werden
kann. Die Inertisierung des aus Luft-Wasserdampf und feinem Staub bestehenden Gemisches
erfolgt im Gegensatz zu der Behandlung stiickigen Gutes, bei dem für die Inertisierung
bekanntlich mehrere Stunden erforderlich sind, in iiußcrst kürzer Zeit, so daß die
Aufentlialtsdati-2r des Staubes in der Kühlvorrichtung unter Vernachlässigung .der
für die Inertisierung erforderlichen Zeit lediglich nach der zu erzielenden hülil@vi
rl;utig bestimmt werden kann, Da die bei der Inertisierung sich entwickelnde Wärme
an das Kühlini.tt;l der Kühlvorrichtun,- abgeführt wird, wird eine 'Verbrennung
des Staubes mit Sicherheit verhindert.
-
Bei der Inertisierung wird ein großer Teil des Sauerstoffes der Luft
' und auch des Wasserdampfes von dem Staub absörhiert. Der restliche Teil an Luft
und Wasserdampf wird am Ende der Kühlvorrichtung durch einen Stauhabscliei<l:r
vom Staube getrennt.
-
Für die Vorkühluag des Staubes auf die etwas unterhalb des Zündpunktes
liegende Temperatur-hat es sich als besonders z-,veckn iä * ßi - erwiesen,
den heißen Staub in einem außen gekühlten Rohr oder Rohrbündel frei herabfallen
zu lassen. In diesem Falle gibt der Staub seine @@'iirme in der Hauptsache durch
Strahlung und zum ..geringen Teil durch Leitung an die gekühlte Rohrleitung oder
das gekühlte Rohrbündel ab.
-
Eine andere Möglichkeit besteht _darin, daß inan den Staub gleichzeitig
mit irgendeinem anderen Trägergas, beispielsweise Schwelgas, Stickstoff u. dgl.,
mittels eines Gebläses durch eine von außen -:kühlte Leitung oder ein Rohrbündel
unilaufzn läßt. In d:esein Falle erfolgt die Wiirnieiib:rtra-ting im wesentliche-
durch Leitung. so (laß man mit verhältnismäßig geringen Kiihlfl:ichen auskommen
kann.
-
Für die Inertisierun.- des Staubs sind verliältnistnäßiggeringe 1Iengen
an Luft und Wasserdampf erforlerl:ch, nämlich etwa 3o bis Im) 1 Luftik- Startb
bei einer Sättigung der Luft von ;o'=. Diese Mengen entsprechen auch denjenigen
Mengen, «-elche inan zur Fördertun- des Stattl>-s mittels einer Pumpe benötigt.
-
Die Kühlung des Luft-Dampf-Staub-Gemisches erfolgt ebenfalls am besten
entweder einem Rohr oder in einem Rohrbündel.
-
Abe'#, wird zweclcm@ißig die Wandtemperatur "flieser Kühlflachen olx-rhalb
des Taupunktes des in dem Rohr oder in dein Rohrbündel befindlichen Luft-Dampf-Gernisches
gehalten, um eine Kondensation zu vermeiden. Die Kühlung wird also zw°c.l;mäliig
nicht mit kaltem Wasser vorgenommen, sondern bei einer Temperatur von etwa 5o bis
So' C.
-
Das Verfahren nach der Erfindung bietet die Möglichkeit, die bei der
Kühlung frei werdende Wärme in besonders wirtschaftlicher #Veise auszunutzen. Zti
dieseln Zwecke wird'sowohl die bzi der Vorkühlung des Staubes als auch die bei der
Inertisierun.g desselben in der zweiten Stufe frei «-erdende Wärme zur Erzeugung
des Dampfes benutzt, welcher zwecks lnertisierung des Staubes der Luft beigemengt
wird, bevor sie in die Punipe eintritt. Auch ist es rn5-lich, die Luft dadurch mit
dem erfor.-lerlichen Wasserrdanipf zu sättigen, dali sie in unmittelbare Beriihrung
mit dem heißen Kühlwasser gebracht wird. Diese Aufsättigung der Luft mit denn erforderlichen
Wasserdampf kann entweder in eitlem besonderen Sättiger erfolgen oder auch in der
gleichen Vorrichtung, in der die Kühlung des Staubes erfolgt. Ini.letztererl Falle
wird zweckmäßig die zur Kühlung dienende Rohrleitung oler das Rolirhiindel in einer
Vorrichtung untergebracht und über der Oberfläche des Kühlwassers die Luft vol-lxigeleitet.
Durch die Verdampfung des Wasser: wird eine bleichbleibende Temperatur erzielt,
so daß z. B. in der der Kühlung des verflüssigten Staubes dienernden Vorrichtung
die äewiinschte. oberhalb des Taupunktes des Luft-"asserrlamgf-Gemisches liegende
Temperatur mit Sicherheit eingehalten werden kann.
-
In der Zeichnung ist e:ri Ausführungsbeispiel zur Durchführung des
Verfahrens nach <der Erfindung wesenhaft dargestellt.
-
Der Schwelstaub befindet sich finit eilreg Temperatur von etwa ;oo"=
C in cleln Behälter i. Aus dienern wird er über die Zuteilvorrichtung 2 in
die Kiih.lvorrichtun- 3 aufgegeben. welche als ein mit Wasserkühlung arbeitendes
einfache: R->lir dargestellt ist. In diesem Falle wird dem Staub entsprechend der
einen gemäß der Erfindung vorgesehenen \Iöglichktiten ein Triiger"as zugesetzt welches
durch die Putnpe j über die Pöhrleititngen Ü und 7 in ständige-in Kreislauf gehalten
wird.
Der durch das Rohr der Kühlvorrichtung 3 frei Herabfallende Staub gelangt dann in
die w@senh.aft.bei 13 dargestellte Pumpe, in welche durch die Leitung 8 mit Wasserdampf
gesättigte Luft. eingeführt wird. Die Pumpe fördert den nunmehr verflüssigten Staub
durch eine weitere Kühlvorrichtung die ebenfalls nur wesenhaft angedeutet ist. Von
hier gelangt der nunmehr inertisierte Staub in den Staubabscheider io, aus dem der
Staub bei i i abgezogen wird, während die nicht verbrauchte wasserdampfhaltige Luft
bei 12 entweicht.