EP0670754A1 - Verfahren und vorrichtung zur reinigung der abluft von anlagen zur verfestigung von schmelzen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur reinigung der abluft von anlagen zur verfestigung von schmelzen

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EP0670754A1
EP0670754A1 EP94924851A EP94924851A EP0670754A1 EP 0670754 A1 EP0670754 A1 EP 0670754A1 EP 94924851 A EP94924851 A EP 94924851A EP 94924851 A EP94924851 A EP 94924851A EP 0670754 A1 EP0670754 A1 EP 0670754A1
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cooling
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cooling belt
pressure
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Axel König
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Santrade Ltd
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    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006—Controlling or regulating processes
    • B01J19/002—Avoiding undesirable reactions or side-effects, e.g. avoiding explosions, or improving the yield by suppressing side-reactions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D45/00—Equipment for casting, not otherwise provided for
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00—Making granules
    • B29B9/10—Making granules by moulding the material, i.e. treating it in the molten state
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/02—Preparation of sulfur; Purification
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00245—Avoiding undesirable reactions or side-effects
    • B01J2219/00247—Fouling of the reactor or the process equipment

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for cleaning the exhaust air from plants for solidifying melts which are placed on cooling surfaces, in particular on a cooling belt, and solidify there.
  • the invention has for its object to provide a method and an apparatus of the type mentioned in such a way that less product dust is obtained from the outset.
  • This object is achieved by the process according to the invention in that the pressure difference between the vapor pressure of the melt after being applied to the cooling surfaces and the saturation pressure in the space through which the solidifying melt passes, and the flow rate of the vapors emitted by the melt as low as possible being held.
  • the separation quantity proportional to the vapor pressure difference, which accumulates as dust, can be kept small from the outset. If the flow velocity of the vapors also remains low, on which the amount of separation also depends proportionally, then it becomes possible to largely prevent the formation of dust, so that expensive downstream cleaning devices for the exhaust air can be largely dispensed with.
  • the saturation pressure is tracked in a simple manner by heating the space through which the melt passes, and the vapor pressure ratio of the cooling melt. This measure makes it possible, in particular for substances that crystallize favorably, e.g. Sulfur to adjust the active pressure of the product as close as possible to the saturation pressure, which is temperature-dependent. As a result, the amount of product which crystallizes out is less, there is less dust waste and cleaning can be carried out with less effort.
  • the method according to the invention can be carried out in a particularly simple manner with a device which has a feed device for the melt and a cooling belt running underneath, on which the melt is guided to a removal point and solidifies when the feed device and the cooling belt are moved by one covered with heating devices, the heating devices of which can be controlled in such a way that the temperature below the hood can be changed in the running direction of the belt.
  • the hood can be placed as close as possible to the cooling belt, so that for the Vapors available space remains as small as possible and thus the flow rate of the otherwise rising vapors is minimized.
  • the hood can consist of a double-walled sheet which runs essentially parallel to the cooling belt and has controllable heating elements inserted.
  • the only drawing shows schematically a device for the production of granules from a melt, which works with a cooling belt. Associated with the schematically illustrated device is a diagram which shows the vapor pressure profile of the melt applied to the cooling belt along part of the cooling path.
  • a so-called rotor former (5) is arranged above an endless cooling belt (3) which is guided around the deflection drums (1 and 2) and is designed as a steel belt and rotates in the direction of the arrow (4) not shown consists of two coaxially arranged tubes, of which the outer is provided with a plurality of outlet openings and the inner with a slot facing the upper run (3a) of the cooling belt (3).
  • the cooling belt (3) is provided with a cooling device, not shown, which can consist, for example, of spray nozzles, the spray jets of which are directed from below against the upper run (3a) of the steel belt (3) and which are used to cool the pastilles (6) cause necessary heat dissipation.
  • the entire cooling belt (3) and the rotor former (5) are surrounded by a suction hood (8) which has a suction nozzle (9) for the exhaust air, which leads to cleaning filters, not shown in any more detail. If the device shown is used for the granulation of melts, for example sulfur, the vapors of which are harmful to the environment, the exhaust air must be removed and cleaned.
  • the rotor former and the upper run (3a) of the cooling belt (3) adjoining it are covered by an additional hood (10).
  • this hood (10) essentially consists of a double-walled sheet metal that runs parallel to the upper run (3a) and as close as possible to it
  • the device shown is assigned the vapor pressure profile of a melt, for example sulfur, fed to the rotor former (5). It can be seen that this vapor pressure is greatest at the point of application, where the melt temperature is also still the highest, and that the vapor pressure decreases more and more over the cooling path (S).
  • the temperature in the interior (14) of the hood (10) is controlled by controlled heating of the heating elements (11) of this steam pressure curve (15), i.e. that the temperature in the space (14) is greatest in the area of the rotor former (5) and lowest in the area of the outlet slot (13).
  • This measure allows the saturation pressure, which is temperature-dependent, to be influenced in such a way that it can largely track the vapor pressure curve (15).
  • the product i.e.
  • the pastilles (6) therefore emit almost no amount of steam to the outside in the selected version on their cooling path, which accumulates in the form of dust after cooling. Compared to known devices, therefore, much less dust is also extracted from the suction nozzle (9) of the suction hood (8).
  • the cleaning devices can therefore be made correspondingly simpler.

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Abstract

Bekannte Verfahren und Vorrichtungen sind mit Absaughauben versehen, durch die der vom Produkt abgegebene, zunächst als Dampf anfallende und dann als Staub entstehenden Produktanteil abgesaugt und dann entsorgt wird. Es wird vorgeschlagen, die Druckdifferenz zwischen dem Dampfdruck der Schmelze und dem Sättigungsdruck in dem von der erstarrenden Schmelze durchlaufenen Raum so gering als möglich zu halten, um die Dampfentwicklung aus dem Produkt so weit wie möglich zu unterbinden. Dadurch kann auch der zu entsorgende Staubanteil des Produktes verringert werden. Verwendung für Granuliereinrichtungen, insbesondere für Schwefel.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung der
Abluft von Anlagen zur Verfestigung von Schmelzen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung der Abluft von Anlagen zur Verfestigung von Schmel¬ zen, die auf Kühlflächen, insbesondere auf ein Kühlband, auf¬ gegeben werden und dort erstarren.
Es sind solche Verfahren und Vorrichtungen bekannt (EP 0 012 192 Bl) . Bei solchen in der Praxis eingesetzten Einrichtungen wird zur Absaugung der von der Schmelze freigegebenen Dämpfe, beispielsweise Schwefeldämpfe, die gesamte Einrichtung von einer Absaughaube abgedeckt, die dafür sorgt, daß die entste¬ hende Abluft definiert entnommen und gereinigt werden kann. Dies geschieht in der Regel mit Hilfe von nachgeschalteten Filtern, die relativ aufwendig sind. Ein Nachteil der bekannten Reinigungsverfahren ist es, daß die mit der Abluft entnommenen Staubmengen, die nicht unerheblich sein können, für die Pro¬ dukterzeugung verloren gehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß von vornherein weniger Produktstaub anfällt. Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gelöst, daß die Druckdifferenz zwischen dem Dampfdruck der Schmelze nach dem Aufgeben auf die Kühlflächen und dem Sätti¬ gungsdruck in dem von der erstarrenden Schmelze durchlaufenen Raum sowie die Strömungsgeschwindigkeit der von der Schmelze abgegebenen Dämpfe so gering wie möglich gehalten werden.
Durch diese Ausgestaltung kann die der Dampfdruckdifferenz pro¬ portionale Abscheidemenge, die als Staub anfällt, von vorn¬ herein klein gehalten werden. Wenn auch noch die Strömungsge¬ schwindigkeit der Dämpfe klein bleibt, von der ebenfalls die Abscheidemenge proportional abhängt, dann wird es möglich, die Staubentwicklung weitgehend zu verhindern, so daß auf aufwen¬ dige nachgeschaltete Reinigungseinrichtungen für die Abluft weitgehend verzichtet werden kann. In Weiterbildung des erfin¬ dungsgemäßen Verfahrens wird der Sättigungsdruck in einfacher Weise durch eine Beheizung des von der Schmelze durchlaufenen Raumes dem Dampfdruckverhältnis der abkühlenden Schmelze nach¬ geführt. Durch diese Maßnahme wird es möglich, insbesondere für günstig kristallisierende Stoffe, wie z.B. Schwefel, den je¬ weils aktiven Druck des Produktes möglichst nahe an den Sätti¬ gungsdruck anzugleichen, der temperaturabhängig ist. Dadurch wird die Menge des auskristallisierenden Produktes geringer, es gibt weniger Staubabfall und die Reinigung kann weniger aufwen¬ dig erfolgen.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in besonders einfacher Weise mit einer Vorrichtung durchgeführt werden, die eine Auf¬ gabeeinrichtung für die Schmelze und ein darunter umlaufendes Kühlband besitzt, auf dem die Schmelze zu einer Entnahmestelle geführt ist und dabei erstarrt, wenn die Aufgabeeinrichtung und das Kühlband von einer mit Heizeinrichtungen versehenen Haube überdeckt wird, deren Heizeinrichtungen so steuerbar sind, daß die Temperatur unterhalb der Haube in der Laufrichtung des Ban¬ des veränderbar ist. Die Haube kann dabei so nahe als möglich an das Kühlband herangelegt werden, damit auch der für die Dämpfe zur Verfügung stehende Raum so klein als möglich bleibt und damit auch die Strömungsgeschwindigkeit der sonst nach oben aufsteigenden Dämpfe minimiert wird. Schließlich ist es auch noch vorteilhaft, an der Ein- und Austrittsstelle zwischen Kühlband und Haube Dichtmittel vorzusehen, um die Leckage so klein als möglich zu halten und auch auf diese Weise den Staub¬ anfall zu vermeiden. Bei einer besonders einfachen Auεführungs- form kann die Haube aus einem im wesentlichen parallel zu dem Kühlband verlaufenden doppelwandigen Blech mit eingesetzten steuerbaren Heizelementen bestehen.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung gezeigt und wird im folgenden erläutert.
Die einzige Zeichnung zeigt schematisch eine Vorrich¬ tung zur Herstellung von Granulat aus einer Schmelze, die mit einem Kühlband arbeitet. Der schematiεch dar¬ gestellten Einrichtung zugeordnet ist ein Diagramm, das den Dampfdruckverlauf der auf das Kühlband aufge¬ gebenen Schmelze längs eines Teiles des Kühlweges zeigt.
Aus der Darstellung ist erkennbar, daß oberhalb eines um die Umlenktrommeln (1 und 2) geführten endlosen Kühlbandes (3) , das als Stahlband ausgebildet ist und in Richtung des Pfeiles (4) umläuft, ein sogenannter Rotorformer (5) angeordnet ist, der in nicht näher dargestellter Weise aus zwei koaxial zueinander angeordneten Rohren besteht, von denen das äußere mit einer Vielzahl von Austrittsöffnungen versehen ist und das innere mit einem dem Obertrum (3a) des Kühlbandes (3) zugewandten Schlitz. Diesem Rotorformer wird das Produkt stirnseitig in erhitztem und geschmolzenem Zustand zugeführt und es tritt aufgrund der Relativbewegung der beiden Rohre in Tropfenform nach unten aus, wo die tropfenförmige Schmelze eine Pastillenform (6) einnimmt und auf dem Obertrum (3a) des Kühlbandes (3) auf dem weiten Weg zu festem pastillenartigen Granulat erstarrt. Das Kühlband (3) ist zu diesem Zweck mit einer nicht dargestellten Kühleinrich¬ tung versehen, die beispielsweise aus Sprühdüsen bestehen kann, deren Sprühstrahlen von unten her gegen das Obertrum (3a) des Stahlbandes (3) gerichtet sind und die für die Kühlung der Pastillen (6) notwendige Wärmeabfuhr bewirken.
Die erstarrten Pastillen fallen im Bereich der ümlenktrommel (2) vom Kühlband ab und können von einem Sammelbehälter (7) aus weiterverarbeitet werden. Das gesamte Kühlband (3) und der Rotorformer (5) sind von einer Absaughaube (8) umgeben, die einen Absaugstutzen (9) für die Abluft aufweist, der zu nicht näher gezeigten Reinigungsfiltern führt. Wird die gezeigte Ein¬ richtung nämlich zur Granulierung von Schmelzen, beispielsweise Schwefel, verwendet, deren Dämpfe umweltschädlich sind, so muß die Abluft entnommen und gereinigt werden.
Um zu verhindern, daß die an der Aufgabestelle des Produktes auf das Kühlband (3) , also im Bereich des Rotorformers (5) und auf dem weiteren Weg entstehenden Dämpfe des zunächst noch heißen Produktes bei der weiteren Abkühlung als Staub anfallen und entsorgt werden müssen, ist beim Ausführungsbeispiel der Rotorformer und das an ihn anschließende Obertrum (3a) des Kühlbandes (3) von einer zusätzlichen Haube (10) überdeckt. Diese Haube (10 besteht im wesentlichen - mit Ausnahme des Be¬ reiches des Rotorformers (5) - aus einem doppelwandigen Blech, das parallel zu dem Obertrum (3a) in möglichst geringem Abstand dazu verläuft. Diese Haube (10) ist mit auf ihre gesamte Länge verteilten Heizelementen (11) ausgerüstet, die alle einzeln steuerbar sind. An der Eintrittsstelle (12) zwischen Haube (10) und Kühlband (3) und an der Austrittsstelle (13) sind Dichtmit¬ tel vorgesehen, um den Innenraum (14) unterhalb der Haube (10) so gut als möglich nach außen abzudichten. Dazu wird an der Austrittsεtelle (13) ein schmaler Schlitz vorgesehen, der gerade groß genug ist, um die Pastillen (6) aus dem Innenraum (14) der Haube (10) herausführen zu können. In der Figur ist der gezeigten Vorrichtung zugeordnet der Dampfdruckverlauf einer dem Rotorformer (5) zugeführten Schmel¬ ze, beispielsweise Schwefel. Es ist erkennbar, daß dieser Dampfdruck an der Aufgabestelle, wo auch die Schmelzentempera¬ tur auch noch am höchsten ist, am größten ist, und daß der Dampfdruck über den Kühlweg (S) immer mehr abnimmt.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die Temperatur im Innenraum (14) der Haube (10) durch gesteuerte Heizung der Heizelemente (11) dieser Dampfdruckkurve (15) nachzuführen, d.h. daß die Temperatur im Raum (14) im Bereich des Rotorformers (5) am größten und im Bereich des Austrittsschlitzes (13) am gering¬ sten ist. Durch diese Maßnahme kann der Sättigungsdruck, der temperaturabhängig ist, so beeinflußt werden, daß er weitgehend der Dampfdruckkurve (15) nachgeführt werden kann. Dies bedeu¬ tet, daß der Differenzdruck zwischen dem durch die Dampfdruck¬ kurve (15) dargestellen Dampfdruck des Produktes (der Pastillen (6)) und dem durch die Beheizung innerhalb der Haube (10) ein- gestellen Sättigungsdruck (16) , der gestrichelt in die Figur eingezeichnet ist, sehr gering bleibt. Das Produkt, d.h. die Pastillen (6) geben daher bei der gewählten Ausführung auf ihrem Abkühlweg nahezu keine Dampfmenge nach außen ab, die nach der Abkühlung in der Form von Staub anfällt. Auch aus dem Ab¬ saugstutzen (9) der Absaughaube (8) wird daher im Vergleich zu bekannten Einrichtungen wesentlich weniger Staubanteil abgezo¬ gen. Die Reinigungseinrichtungen können daher entsprechend ein¬ facher gestaltet werden.
Aus der Darstellung der Figur wird auch deutlich, daß der Raum (14) unterhalb der Haube (10) sehr klein ist, und daß daher für die vom Prokukt (6) aufsteigenden Dämpfe nahezu kein Raum vorhanden ist. Die Strömungsgeschwindigkeit dieser Dämpfe bleibt daher ebenfalls sehr klein. Da die Abscheidemenge neben dem Differenzdruck auch von der Strömungsgeschwindigkeit ab¬ hängt, bewirkt auch diese Maßnahme, daß sehr wenig Produktstaub anfällt, der entsorgt werden müßte.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Reinigung der Abluft von Anlagen zur Verfestigung von Schmelzen, die auf Kühlflächen, insbesondere auf ein Kühlband, aufgegeben werden und dort erstarren, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckdifferenz zwischen dem Dampfdruck (15) der Schmelze nach dem Aufgeben auf die Kühlflächen und dem Sättigungsdruck (16) in dem von der erstarrenden Schmelze durchlaufenen Raum so gering als möglich gehalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Strömungsgeschwindigkeit der von der Schmelze ab¬ gegebenen Dämpfe so gering als möglich gehalten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sättigungsdruck (16) in dem von der Schmelze durch¬ laufenen Raum (14) durch eine Beheizung dem Dampfdruckverhält- nis (15) der abkühlenden Schmelze nachgeführt wird.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, mit einer Aufgabeeinrichtung (5) für die Schmelze und einem darunter umlaufenden Kühlband (3) , auf dem die Schmelze zu einer Entnahmestelle (7) geführt ist und erstarrt, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufgabeeinrichtung
(5) und das Kühlband (3) von einer mit Heizeinrichtungen (11) versehenen Haube (10) überdeckt sind, deren Heizeinrichtungen
(11) so steuerbar sind, daß die Temperatur im Raum (14) unter¬ halb der Haube (10) in der Laufrichtung des Kühlbandes (3) veränderbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (10) so nahe als möglich an das Kühlband (3) herangelegt ist. - i -
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Eintrittsstelle (12) und an der Austrittsstelle (13) zwischen Kühlband (3) und Haube (10) Dichtmittel vorgesehen sind, um die Leckage so klein als möglich zu halten.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (10) aus einem im wesentlichen parallel zu dem Obertrum (3a) des Kühlbandes (3) verlaufenden doppelwandigen Blech mit eingesetzten steuerbaren Heizelementen (11) besteht.
EP94924851A 1993-09-25 1994-08-05 Verfahren und vorrichtung zur reinigung der abluft von anlagen zur verfestigung von schmelzen Withdrawn EP0670754A1 (de)

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