DE9407306U1

DE9407306U1 - Wanderbettreaktor

Info

Publication number: DE9407306U1
Application number: DE9407306U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1994-05-02
Filing date: 1994-05-02
Publication date: 1994-06-30
Anticipated expiration: 2004-05-03

Description

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Beschreibung
Wanderbettreaktor

Die Erfindung betrifft einen Wanderbettreaktor, dessen Wanderbett aus fließfähigem Schüttgut von einem Reaktionsgas in einem Reaktionsbehälter durchströmt ist, der an seiner Unterseite eine verschließbare Abzugsöffnung für das Schüttgut aufweist, wobei als Abzugsöffnung ein stationärer Gitterrost mit Gitterkammern unterhalb des Wanderbettes angeordnet ist und an der Ober- und Unterseite des Gitterrostes zwei Steuerroste sitzen, die voneinander abweichende Raster von Durchlaß- und Absperrfeldern bilden und so gekoppelt sind, daß nur jeweils das eine Steuerrost durchlässig, das andere dagegen gesperrt ist.

Bei dem aus der europäischen Patentschrift 0 225 475 bekannten Wanderbettreaktor der oben genannten Art wird das Wanderbett vom Reaktionsgas im Gegenstrom zur Schüttgut-0 bewegung von unten nach oben durchströmt. Hierbei muß es die Abzugsöffnung passieren, die einen nicht unerheblichen Strömungswiderstand darstellen kann. Da außerdem das Schüttgut entgegen der Gasströmung die Durchlaßfelder der Auslaßöffnung passieren muß, kann die Gasströmung nach Menge und Geschwindigkeit nur begrenzt sein.

Die Erfindung geht demgegenüber von der Aufgabe aus, einen

Wanderbettreaktor zu schaffen, der gerade für große Gasmengen

geeignet ist, wie sie vor allem bei der Luftreinigung

0 vorkommen.

Erfindungsgemäß wird ein Wanderbettreaktor der eingangs genannten Art so ausgebildet, daß der Reaktionsbehälter gasdurchlässige Seitenwände aufweist, durch die das Reaktionsgas ein- und ausgeleitet wird, so daß das Schüttgut im Kreuzstrom durchströmt wird.

Bei der Erfindung können für den Gasstrom durch das Wanderbett sehr viel größere Querschnitte zur Verfügung gestellt werden. Zugleich wird eine Behinderung der Schüttgutbewegung durch die Gasströmung ausgeschlossen. Darüber hinaus hat sich erstaunlicherweise gezeigt, daß es keine Vermischung zwischen mehr oder weniger beladenen Schichten beim Abzug des Schüttgutes gibt. Auch bei einer schrittweisen Entnahme des Schüttgutes erhält man einen optimalen Wirkungsgrad des eingesetzten Schüttgutes.

Da bei der Erfindung die Reaktionsbehälter sehr groß gemacht werden können, ist es vorteilhaft, wenn die Steuerroste von Koppelgliedern durch Zugkraft parallel zur Richtung der Gasströmung durch das Schüttgut bewegt werden. Sie können dann auch bei einer der Größe des Reaktionsbehälters entsprechenden großen Länge sehr leicht gebaut werden. Zweckmäßigerweise sind Koppelorgane an beiden Schmalseiten der längliche Steuerroste angebracht.

0 Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß unterhalb der Steuerroste eine Förderschnecke zur Abfuhr von Schüttgut angeordnet ist, das durch die Steuerroste ausgeschleust ist. Ebenso kann mit einer weiteren Förderschnecke frisches Schüttgut von oben auf das Wanderbett aufgebracht werden, da Gasströmung und Schüttgutbewegung bei der Erfindung unabhängig voneinander sind.

Vorzugsweise wird über die Abzugsöffnung einströmseitig mehr Schüttgut abgezogen als ausströmseitig. Dadurch wird bei 0 einem Abzug des Schüttgutes, insbesondere einem schrittweisen Teilabzug, eine Vergleichmäßigung der Beladung des Schüttgutes, in vertikaler Richtung erreicht. Durch einen mengenmäßig größeren Abzug des Schüttgutes an der Einströmseite, an der das Schüttgut stärker beladen ist als an der Abströmseite, wird eine verbesserte Filterung der Gasströmung erreicht. Zudem kann bei gleichbleibender Filterungsqualität

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eine Verkleinerung des Querschnittes des Wanderbettreaktors erfolgen. Ein mengenmäßig größerer Abzug des Schüttgutes an der Einströmseite des Reaktionsgases ist vorzugsweise dadurch erreicht, daß eine einströmseitige Gitterkammer mehr Schüttgut aufnimmt als eine ausströmseitige Gitterkammer. Ein Aufnahmevolumen der Gitterkammern für das Schüttgut kann dabei in Richtung der Ausströmseite kontinuierlich abnehmen.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Es zeigen:

FIG 1 in einem Längsschnitt in schematischer Gesamtdarstellung einen Wanderbettreaktor nach der Erfindung in der Ausführung als Jod-Sorptionsfilter für Kernkraftanlagen mit Aktivkohlekörpern als Schüttgut und

FIG 2 einen ersten Querschnitt,

FIG 3 einen zweiten Querschnitt.

Bei dem Wanderbett reaktor nach FIG 1 wird das Schüttgut 1 an der Unterseite 2 eines Reaktionsbehälters 3 abgezogen. In dem Reaktionsbehälter 3 sind Einströmöffnungen 4 und auf der gegenüberliegenden Vertikalseite Ausströmöffnungen 5 angeordnet. Die vorzugsweise aus nichtrostendem Stahl bestehenden parallelen Seitenwände 6,7 des Reaktionsbehälters 3 haben einen Rechteckquerschnitt. Darin bilden die mit den Öffnungen 4,5 versehenen Bereiche der Wände 6,7 den Rechteckquerschnitt 8.

Die als Schüttgut 1 verwendeten Aktivkohle liegt z.B. in Form zylindrischer Körper von 1-4 mm Durchmesser und 1,2-4 mm Länge vor, die durch Strangpressen hergestellt sind. Sie könnte aber auch aus sogenanntem Bruchkorn mit einer Körnung von 1-4 mm bestehen. Zur Zufuhr der Aktivkohle ist an der Oberseite des Reaktionsbehälters 3 eine Förderschnecke 10 mit

einem Antriebsmotor 11 angebracht, die von einem Anschlußstutzen 12 beschickt wird.

An der Unterseite 2 ist unter dem als Ganzes mit 13 bezeichneten Verschluß einer Abzugsöffnung 14 eine zweite Förderschnecke 15 mit ihrem Antriebsmotor 16 angeordnet, die verbrauchtes Schüttgut zu einem Auslaßstutzen 17 transportiert. An dem Anlaßstutzen 17 können nicht dargestellte Stellorgane, z.B. Schieber angebracht sein.

Der Verschluß 13 umfaßt ein Tragblech 18 in Form eines Lochbleches, das die untere Begrenzung des Schüttgutbettes 1 bildet. Darunter sitzt ein stationärer Gitterrost 2 0 aus einander kreuzenden Gitterstäben, die Gitterkammern mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt bilden. Über und unter dem Gitterrost 20 ist je ein Steuerrost 21 und 22 horizontal beweglich angeordnet. Die Steuerroste 21, 22 sind durch Koppelglieder 23 und 24 an den beiden Enden verbunden und an die durch Pfeile 25 und 26 angedeuteten Antriebe angeschlossen, die die Steuerroste 21, 22 durch Zugkräfte bewegen.

Die den Reaktionsbehälter 3 in Richtung des Pfeils 2 8 anströmenden Gase, wie in FIG 2 dargestellt, passieren die Einströmöffnungen 4 und durchströmen dann das Schüttgut 1 horizontal und damit im Kreuzstrom, d.h. quer zur vertikalen Bewegungsrichtung des Schüttgutes 1, bevor sie den Reaktionsbehälter 3 gereinigt in Richtung des Pfeils 2 9 wieder verlassen. Die bei der Reinigung im Schüttgut 1 zurückgehaltenen Schadstoffe bilden horizontale Schichten unterschiedlicher Beladung. Der Einfachheit halber sind in der FIG 2 vier Schichten 30-33 schematisch angegeben, obwohl sich die Belastung bei kontinuierlichem Durchlauf praktisch stetig ändert.

Die durch die Pfeile 24, 25 angedeutete Gasströmung kann gegenüber dem Stand der Technik wesentlich gesteigert werden.

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Gemessen wurden Werte von 0,7 m/s im Vergleich zu bisherigen Gasgeschwindigkeiten von etwa 0,4 m/s. Daher kann der Grundriß des Reaktionsbehälters 3 bei gegebener Filterleistung kleiner dimensioniert werden. Ferner hat die Kreuzstromanordnung den Vorteil, daß bei der durch die Gitterkonstruktion des Verschlusses 13 unterstützten gleichmäßigen Struktur des Schüttgutes 1 sich keine sogenannten Kontaminationswellen ausbilden können.

In FIG 3 ist eine zweite Aus führungs form des Wanderbett-

» filters nach FIG 1 in einem Querschnitt dargestellt. Dieser Wanderbettreaktor hat einen Gitterrost 20, dessen Gitterkammern 19,27 in Richtung der ausströmseitigen Seitenwand 7 ein kontinuierlich abnehmendes Volumen zur Aufnahme des Schüttgutes 1 haben. Unterhalb des Gitterrostes 20 ist ein entsprechender Steuerrost 22 angeordnet, der die Gitterkammern 19,27 nach unten verschließt, wenn der Steuerrost 22 nach obenhin geöffnet ist und die Gitterkammern 19,27 nach unten öffnet, wenn der Steuerrost 22 diese nach oben verschließt. Durch das unterschiedliche Volumen der Gitterkammern 19,27 ist ein verstärkter Abzug des Schüttgutes 1 an der einströmseitigen Seitenwand 6 erreicht, wodurch eine Vergleichmäßigung der Beladung des Schüttgutes 1 innerhalb des Wanderbettreaktors erzielt wird. Ein planparalleler Abzug des Schüttgutes in Längsrichtung des Wanderbe.ttreaktors ist weiterhin gewährleistet.

Claims

6 3 2 11 Schut zansprüche

1. Wanderbettreaktor, dessen Wanderbett aus fließfähigem Schüttgut von einem Reaktionsgas in einem Reaktionsbehälter durchströmt ist, der an seiner Unterseite eine verschließbare Abzugsöffnung für das Schüttgut aufweist, wobei als Abzugsöffnung ein stationärer Gitterrost mit Gitterkammern unterhalb des Wanderbettes angeordnet ist und an der Ober- und Unterseite des Gitterrostes zwei Steuerroste sitzen, die voneinander abweichende Raster von Durchlaß- und Absperrfeldern bilden und so gekoppelt sind, daß nur jeweils das eine Steuerrost durchlässig, das andere dagegen gesperrt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktionsbehälter (3) gasdurchlässige Seitenwände (6,7) aufweist, durch die das Reaktionsgas ein- und ausgeleitet wird, so daß das Schüttgut (1) im Kreuzstrom durchströmt wird.

2. Wanderbettreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerroste (21,22) von Koppelgliedern (23,34) durch Zugkraft parallel zur Richtung der Gasströmung durch das Schüttbett (1) bewegt werden.

3. Wanderbett reaktor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß Koppelglieder (23,24) an beiden Schmalseiten der längliche Steuerroste (21,22) angebracht sind.

4. Wanderbettreaktor nach Anspruch 1, 2 oder 3,

dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Steuerroste (21,22) eine Förderschnecke (15) zur Abfuhr von Schüttgut (1) angeordnet ist, das durch die Steuerroste (21,22) ausgeschleust ist.

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5. Wanderbettreaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abzugsöffnung (14) einströmseitig mehr Schüttgut (1) abziehbar ist als ausströmseitig, insbesondere eine einströmseitige Gitterkammer (19) ein größeres Volumen zur Aufnahme von Schüttgut (1) hat, als eine ausstromsextige Gitterkammer (27) .