EP1418394B1 - Verfahren zur Trocknung von entzündlichem Trocknungsgut - Google Patents

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EP1418394B1
EP1418394B1 EP20030450250 EP03450250A EP1418394B1 EP 1418394 B1 EP1418394 B1 EP 1418394B1 EP 20030450250 EP20030450250 EP 20030450250 EP 03450250 A EP03450250 A EP 03450250A EP 1418394 B1 EP1418394 B1 EP 1418394B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drying
temperature
dryer
drying air
scrubber
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP20030450250
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1418394A3 (de
EP1418394A2 (de
Inventor
Erwin Brunnmair
Robert Kollegger-Riedler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Binder and Co AG
Original Assignee
Binder and Co AG
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Publication date
Application filed by Binder and Co AG filed Critical Binder and Co AG
Publication of EP1418394A2 publication Critical patent/EP1418394A2/de
Publication of EP1418394A3 publication Critical patent/EP1418394A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1418394B1 publication Critical patent/EP1418394B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B25/00—Details of general application not covered by group F26B21/00 or F26B23/00
    • F26B25/005—Treatment of dryer exhaust gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B17/00—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement
    • F26B17/26—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by reciprocating or oscillating conveyors propelling materials over stationary surfaces; with movement performed by reciprocating or oscillating shelves, sieves, or trays
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/02—Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure
    • F26B21/04—Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure partly outside the drying enclosure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B23/00—Heating arrangements
    • F26B23/02—Heating arrangements using combustion heating
    • F26B23/022—Heating arrangements using combustion heating incinerating volatiles in the dryer exhaust gases, the produced hot gases being wholly, partly or not recycled into the drying enclosure

Definitions

  • the invention relates to a method for drying combustible material to be dried according to the preamble of claim 1.
  • Processes of this kind serve primarily to extract water from the drying material in a dryer via thermodynamic contact of a material to be dried with a drying gas, for example air heated by means of a heating device with correspondingly high temperatures.
  • a drying gas for example air heated by means of a heating device with correspondingly high temperatures.
  • the material to be dried is combustible materials, for example biogenic material which has a high organic content, these methods are confronted in particular with the problem that there is a high risk of ignition by heating the material to be dried and reacting with the oxygen contained in the drying air ,
  • the DE 2800238 A1 discloses the preamble of claim 1 and shows a method for reducing the risk of fire and explosion during drying, wherein the exhaust gases charged with the vaporized portions are cleaned by means of a washing liquid.
  • a method for recovering heat from steam laden exhaust air from drying equipment is described in US Pat EP 0523685 A1 disclosed.
  • an inerting of the drying cycle ie an inhibition of the risk of ignition, in particular when starting up and shutting down these drying systems, is absolutely necessary. This is often achieved by complex additional inerting by means of inert gases such as nitrogen or carbon dioxide or by separate steam generation and feeding into the drying cycle.
  • inert gases such as nitrogen or carbon dioxide
  • separate steam generation and feeding into the drying cycle are very expensive and, on the other hand, are fully automated in that respect as drying facilities become more complex and maintenance-intensive.
  • the drying gas after leaving the dryer in a cooling device in which the drying gas is in heat exchange with a cooling medium, preferably cooling water, and over a closed loop circuit recycled to the heater, wherein a control of the temperature of the drying gas from a temperature thereof takes place of about 80 ° C.
  • a cooling medium preferably cooling water
  • the absolute humidity of the drying air is increased until an oxygen content below the explosion limit of the respective material to be dried can be guaranteed with certainty. This is achieved in normal operation at temperatures of the drying gas from about 80 ° C, wherein the respective target value can be matched to the respective material to be dried. When these setpoint values are exceeded, the temperature of the drying gas is regulated. Thus, a safe and cost-effective drying system for drying material with high organic and / or combustible proportions is available.
  • Claim 2 provides an advantageous embodiment of the regulation of the temperature of the cooling medium by the regulation of the temperature of the cooling medium by supplying additional cooling medium to the cooling device. This can be done according to claim 3 in a simple manner by a signal for opening a valve is set when the temperature of the drying gas at the exit point from the cooling means via a predetermined setpoint, whereby the closed circuit of the cooling medium in the cooling device fed an additional amount of the cooling medium becomes.
  • the material to be dried is fed to the dryer 3 by means of a suitable conveying device 1 and a feeding device 2.
  • the material to be dried is, for example, readily combustible material, for example due to a high carbon content, as is the case with biogenic substances, for example.
  • the dryer can be designed differently, it may be about a drum, belt, stationary fluidized bed or disc dryer.
  • a vibrating dryer which has a sieve bottom 5 housed in a housing 4.
  • the housing 4 is thereby vibrated via spring assemblies 6 and a corresponding vibration drive 8.
  • the drying material can be moved in the direction of the discharge 7 via the oscillating part 5 of the dryer 3.
  • the dryer 3 is supplied via a line 34 and an air connection stub 12 drying air, which was heated by means of a hot gas generator 9.
  • the hot gas generator has for this purpose a burner 10, which is supplied with fuel, preferably gas or oil.
  • the fuel supply is controlled via a controller 11.
  • a blower 32 combustion air is supplied to the hot gas generator 9.
  • a muffler 33 may be provided here.
  • the drying air is supplied to the lower areas of the dryer 3 and discharged via Heilabsaugonne 13, which are located in the upper region of the dryer 3. On its way from the air connection piece 12 to the air suction 13, it flows through the sieve plate 5 and the drying material conveyed thereon. Via lines 14, the drying air is fed to a filter and / or centrifugal separator 15, which deposits with the drying air entrained shares of the material to be dried. These portions can be transported via an outlet 16 to a mixer 17, where they are connected to the Drying material from the discharge 7 of the dryer 3 mixed and the product delivery 18 are supplied.
  • cooling water is introduced by means of a pump 23 via the line 24, which flows through suitable means 22 in the lower region of the scrubber 21.
  • the return is fed via a line 25 back to the pump 23, so that a closed cooling water circuit is realized.
  • 24 fresh, cool process water of the pump 23 and thus the scrubber 21 can be supplied if necessary by opening a valve, wherein the valve 26 is controlled by a temperature sensor 27, the temperature of the drying air at the outlet of the scrubber 21 measures.
  • Excess water or condensate can be removed from a collector 38 of the scrubber 21 via a drain 36.
  • the drying air is subsequently returned to the hot gas generator 9, resulting in a closed circuit of the drying air.
  • 29 air drying can be removed via an exhaust duct, wherein the amount of discharged drying air via a control member 30 is controllable.
  • a silencer 31 is provided on the pressure side.
  • the amount of exhaust air is preferably regulated via a reference pressure measurement.
  • the pressure level can be influenced in the closed air circulation.
  • drying air is supplied via the line 34 to the dryer 3.
  • the drying air can be controlled by their temperature, which before feeding into the Depending on the application, dryer 3 will usually be between 200-500 ° C, an absolute humidity (the contained mass of pure water vapor per kilogram of dry air), and a relative humidity (the percentage of absolute humidity compared to that mass of water vapor, the characterize the air at the same temperature until saturation).
  • the drying air flows through the drying material in the dryer 3, which will have a different dry content depending on the application.
  • the drying air transfers heat of vaporization to the water mass contained in the drying material, whereby the dry content of the material to be dried increases and the absolute humidity of the drying air increases.
  • the drying air in the line 14 thus has in comparison to that in line 34, a higher absolute humidity, a higher relative humidity and a lower temperature.
  • This outlet temperature will in this case also depend on the dry content of the material to be dried and its throughput through the dryer 3.
  • the drying air finally enters the scrubber 21, which it passes in countercurrent to the injected via the line 24 cooling water.
  • This results in a transfer of heat to the cooling water whereby the temperature of the drying air decreases and the temperature of the Cooling water rises, since it is at the cooling water circuit via the line 25, the pump 23 and the line 24 is initially a closed circuit.
  • the water vapor contained in it will partially condense. The condensate is added to the circulating amount of cooling water, whereby a part of the cooling water is lost due to evaporation.
  • the state of the drying air at the outlet from the scrubber 21 is therefore characterized by the fact that it has the maximum amount of absolute humidity for its respective temperature.
  • the saturated with steam drying air is the hot gas generator 9, where it is heated to different degrees depending on the fuel supply, and finally the line 34 again.
  • the absolute humidity of the drying air in line 34 will in this case essentially correspond to that at the exit point from the scrubber 21, plus that amount of water vapor which is formed due to the combustion of hydrogen-containing compounds with oxygen in the hot gas generator 9 and less that amount along the transport path condensed from the exit point of the scrubber 21 in the line 34, although it will be endeavored to prevent condensation processes outside the scrubber 21.
  • the temperature increase of the drying air at the exit point from the scrubber 21 can be directly controlled by the supply of fresh process water via the valve 26.
  • the temperature sensor 27 it is possible to set the temperature sensor 27 to a desired value, for example 80 ° C, the temperature of the drying air at the exit point from the scrubber 21, over which the valve 26 is opened.
  • fresh, cool process water is mixed via the pump 23 with the cooling water in the self-contained cooling water circuit, whereby the temperature of the drying air at the exit point from the scrubber 21 is lowered again. Since this temperature corresponds to their dew point temperature, thereby their absolute humidity is lowered again.
  • the degree of inertization of the drying air can thus be regulated via a metered addition of process water via the valve 26.
  • the valve 26 is opened to supply fresh, cool process water to the scrubber 21 cooling circuit and thereby increase its cooling capability.
  • the outlet temperature of the drying air after the scrubber 21 will thereby decrease, so that the valve 26 can be closed again as soon as the exit point moves below the setpoint again.
  • the setpoint can be adjusted to the particular material to be dried. The energy used is thus used optimally regardless of variations in quality of the material to be dried, such as different dry content.
  • the dryer 3 can be driven empty by the vibration drive, which also provides for a promotion in the longitudinal direction, as well as only by the air flow.
  • an integrated sprinkler system can be provided in order to ensure adequate safety, for example in the event of a total power failure.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Trocknung von brennbarem Trocknungsgut gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Verfahren dieser Art dienen in erster Linie dazu, über thermodynamischem Kontakt eines Trocknungsgutes mit einem Trocknungsgas, etwa über eine Heizeinrichtung erhitzte Luft mit entsprechend hohen Temperaturen, dem Trocknungsgut in einem Trockner Wasser zu entziehen. Handelt es sich bei dem Trocknungsgut um brennbare Materialien, etwa um biogenes Material, welches einen hohen organischen Anteil besitzt, so sind diese Verfahren insbesondere mit dem Problem konfrontiert, dass sich durch Erhitzung des Trocknungsgutes und Reaktion mit dem in der Trocknungsluft enthaltenen Sauerstoff hohe Entzündungsgefahr ergibt.
  • Die DE 2800238 A1 offenbart den Oberbegriff des Anspruchs 1 und zeigt ein Verfahren zur Verringerung der Brand- und Explosionsgefahr beim Trocknen, wobei die mit den verdampften Anteilen aufgeladenen Abgase mittels einer Waschflüssigkeit gereinigt werden. Ein Verfahren zur Rückgewinnung von Wärme aus mit Wasserdampf beladener Abluft aus Trocknungsanlagen wird in der EP 0523685 A1 offenbart.
  • In Abhängigkeit vom Trocknungsgut ist somit eine Inertisierung des Trocknungskreislaufes, also eine Unterbindung der Entzündungsgefahr, insbesondere beim An- und Abfahren dieser Trocknungsanlagen zwingend erforderlich. Dies wird oft durch aufwändige zusätzliche Inertisierung mittels Inertgasen wie Stickstoff oder Kohlendioxid oder durch separate Dampferzeugung und Einspeisung in den Trocknungskreislauf erzielt. Solche Einrichtungen sind einerseits sehr teuer und stehen andererseits einer Vollautomatisierung insofern entgegen, als die Trocknungsanlagen immer komplexer und wartungsintensiver werden.
  • Es ist somit Ziel des erfindungsgemäßen Verfahrens, diese Nachteile zu vermeiden und eine vergleichsweise einfache und einer Vollautomatisierung zugängliche Lösung der Inertisierung des Trocknungsprozesses zu erreichen. Das wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 erreicht. Hierbei wird das Trocknungsgas nach Verlassen des Trockners in eine Kühleinrichtung, in der das Trocknungsgas in Wärmeaustausch mit einem Kühlmedium, vorzugsweise Kühlwasser, steht, und über einen geschlossenen Leitungskreislauf in die Heizeinrichtung rückgeführt, wobei eine Regelung der Temperatur des Trocknungsgases ab einer Temperatur desselben von etwa 80°C erfolgt. Der Vorteil der Erfindung liegt insbesondere darin, dass mithilfe der verdunsteten Wassermenge durch geeignete Kreislaufschaltung der Aggregate sowie den dazugehörigen Regelkreisen eine "Selbstinertisierung" unter allen Betriebsbedingungen erreicht wird. Dabei wird die absolute Feuchte der Trocknungsluft so lange angehoben, bis ein Sauerstoffgehalt unter der Explosionsgrenze des jeweiligen Trocknungsgutes mit Sicherheit gewährleistet werden kann. Das wird im Regelbetrieb bei Temperaturen des Trocknungsgases ab etwa 80°C erreicht, wobei der jeweilige Sollwert auf das jeweilige Trocknungsgut abgestimmt werden kann. Bei Überschreiten dieser Sollwerte erfolgt eine Regelung der Temperatur des Trocknungsgases. Damit steht ein sicheres und kostengünstiges Trocknungssystem für Trocknungsgut mit hohem organischen und/oder brennbaren Anteilen zur Verfügung.
  • Anspruch 2 sieht hierbei eine vorteilhafte Ausführungsform der Regelung der Temperatur des Kühlmediums vor, indem die Regelung der Temperatur des Kühlmediums durch Zufuhr von zusätzlichem Kühlmedium zur Kühleinrichtung erfolgt. Das kann gemäß Anspruch 3 in einfacher Weise erfolgen, indem bei Überschreiten der Temperatur des Trocknungsgases am Austrittspunkt aus der Kühleinrichtung über einen festgelegten Sollwert ein Signal zum Öffnen eines Ventils gesetzt wird, wodurch dem geschlossenen Kreislauf des Kühlmediums in der Kühleinrichtung eine zusätzliche Menge des Kühlmediums zugeführt wird.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Figur näher erläutert, wobei zunächst auf die apparativen Merkmale eingegangen wird, bevor die Funktionsweise der Erfindung erläutert wird.
  • Das Trocknungsgut wird mithilfe einer geeigneten Fördereinrichtung 1 und eine Aufgabeeinrichtung 2 dem Trockner 3 zugeführt. Beim Trocknungsgut handelt es sich etwa um leicht brennbares Gut, z.B. aufgrund eines hohen Kohlenstoffanteils, wie dies etwa bei biogenen Substanzen der Fall ist. Der Trockner kann unterschiedlich ausgeführt sein, so kann es sich etwa um einen Trommel-, Band-, stationären Fließbett- oder Scheibentrockner handeln. Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform handelt es sich um einen Schwingtrockner, der einen in einem Gehäuse 4 untergebrachten Siebboden 5 aufweist. Das Gehäuse 4 wird hierbei über Federpakete 6 und einen entsprechenden Schwingungsantrieb 8 in Schwingung versetzt. Über den schwingenden Teil 5 des Trockners 3 kann dabei das Trocknungsgut in Richtung des Austrages 7 bewegt werden. Dem Trockner 3 wird über eine Leitung 34 und einen Luftanschlussstutzen 12 Trocknungsluft zugeführt, die mithilfe eines Heißgaserzeugers 9 erhitzt wurde. Der Heißgaserzeuger weist hierzu einen Brenner 10 auf, der mit Brennstoff, vorzugsweise Gas oder Öl, versorgt wird. Die Brennstoffzufuhr ist dabei über einen Regler 11 steuerbar. Mithilfe eines Gebläses 32 wird Verbrennungsluft dem Heißgaserzeuger 9 zugeführt. Wahlweise kann hierbei ein Schalldämpfer 33 vorgesehen sein.
  • Die Trocknungsluft wird in die unteren Bereiche des Trockners 3 zugeführt und über Luftabsaugungen 13, die sich im oberen Bereich des Trockners 3 befinden, abgeführt. Auf ihrem Weg vom Luftanschlussstutzen 12 zu den Luftabsaugungen 13 durchströmt sie dabei den Siebboden 5 und das darauf geförderte Trocknungsgut. Über Leitungen 14 wird die Trocknungsluft einem Filter und/oder Fliehkraftabscheider 15 zugeführt, der mit der Trocknungsluft mitgeführte Anteile des Trocknungsgutes abscheidet. Diese Anteile können etwa über einen Auslass 16 zu einem Mischer 17 transportiert werden, wo sie mit dem Trocknungsgut aus dem Austrag 7 des Trockners 3 vermengt und der Produktabgabe 18 zugeführt werden.
  • Die gefilterte Trocknungsluft verlässt den Filter 15 über die Leitung 19, passiert ein Druckerhöhungsgebläse 20 und wird schließlich in den unteren Bereich eines Wäschers 21, der auch als Kondensator aufgefasst werden kann, eingeleitet. In den Wäscher 21 wird mithilfe einer Pumpe 23 über die Leitung 24 Kühlwasser eingebracht, das über geeignete Einrichtungen 22 in den unteren Bereich des Wäschers 21 fließt. Der Rücklauf wird über eine Leitung 25 wieder der Pumpe 23 zugeführt, sodass ein geschlossener Kühlwasserkreislauf verwirklicht wird. Wie noch näher ausgeführt werden wird, kann bei Bedarf über Öffnen eines Ventils 26 frisches, kühles Prozesswasser der Pumpe 23 und somit dem Wäscher 21 zugeführt werden, wobei das Ventil 26 über einen Temperatursensor 27 angesteuert wird, die die Temperatur der Trocknungsluft am Austritt des Wäschers 21 misst. Überschüssiges Wasser bzw. Kondensat kann von einem Sammler 38 des Wäschers 21 über einen Ablauf 36 abgeführt werden.
  • Über die Leitung 28 wird die Trocknungsluft in weiterer Folge zum Heißgaserzeuger 9 rückgeleitet, wodurch sich ein geschlossener Kreislauf der Trocknungsluft ergibt. Des weiteren kann über eine Abluftleitung 29 Trocknungsluft abgeführt werden, wobei die Menge an abgeführter Trocknungsluft über ein Steuerorgan 30 regelbar ist. Wahlweise ist hierbei druckseitig ein Schalldämpfer 31 vorgesehen. Die Abluftmenge wird dabei vorzugsweise über eine Referenzdruckmessung geregelt. Damit kann im geschlossenen Luftkreislauf das Druckniveau beeinflusst werden.
  • Im laufenden Betrieb der erfindungsgemäßen Anlage bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens wird Trocknungsluft über die Leitung 34 dem Trockner 3 zugeführt. Die Trocknungsluft lässt sich hierbei durch deren Temperatur, die vor der Zufuhr in den Trockner 3 je nach Anwendung üblicherweise zwischen 200-500°C liegen wird, einer absoluten Feuchte (die enthaltene Masse reiner Wasserdampf pro Kilogramm trockener Luft), sowie einer relativen Feuchte (dem prozentualen Anteil der absoluten Feuchte im Vergleich zu jener Masse an Wasserdampf, die die Luft bei gleicher Temperatur bis zum Sättigungszustand aufnehmen kann) charakterisieren. Die Trocknungsluft durchströmt im Trockner 3 das Trocknungsgut, das je nach Anwendung einen unterschiedlichen Trockengehalt aufweisen wird. Die Trocknungsluft überträgt hierbei Verdampfungswärme an die im Trocknungsgut enthaltene Wassermasse, wodurch der Trockengehalt des Trocknungsgutes steigt und die absolute Feuchte der Trocknungsluft zunimmt. Die Zunahme der absoluten Wasserdampfmenge in der Trocknungsluft als auch die Absenkung der Temperatur der Trocknungsluft aufgrund der ihr entzogenen Verdampfungswärme hebt auch die relative Feuchte der Trocknungsluft. Die Trocknungsluft in der Leitung 14 weist somit im Vergleich zu jener in Leitung 34 eine höhere absolute Feuchte, eine höhere relative Feuchte sowie eine niedrigere Temperatur auf. Diese Austrittstemperatur wird hierbei auch vom Trockengehalt des Trocknungsgutes sowie dessen Durchsatz durch den Trockner 3 abhängen. Über die Messung der Temperatur der Trocknungsluft mithilfe eines Temperatursensors 37 in der Leitung 14 sowie einer entsprechenden Regelung der Brennstoffzufuhr zum Heißgaserzeuger 9 über die Regeleinrichtung 11 kann auch eine Regelung der Verdampfungsleistung bei gleichbleibendem Durchsatz des Trocknungsgutes erfolgen.
  • Über den Filter und/oder Fliehkraftabscheider 15 sowie dem Druckerhöhungsgebläse 20 gelangt die Trocknungsluft schließlich in den Wäscher 21, den sie im Gegenstrom mit dem über die Leitung 24 eingespritzten Kühlwasser durchläuft. Dabei kommt es zu einem Wärmeübertrag auf das Kühlwasser, wodurch die Temperatur der Trocknungsluft abnimmt und die Temperatur des Kühlwassers steigt, da es sich bei dem Kühlwasserkreislauf über die Leitung 25, der Pumpe 23 und der Leitung 24 zunächst um einen geschlossenen Kreislauf handelt. In Abhängigkeit von der Stärke des Temperaturabfalles der Trocknungsluft sowie ihrer absoluten Feuchte wird der in ihr enthaltene Wasserdampf teilweise kondensieren. Das Kondensat fügt sich der umgewälzten Kühlwassermenge hinzu, wobei auch ein Teil des Kühlwassers aufgrund von Verdunstung verloren geht. Nach dem Austritt der Trocknungsluft aus dem Wäscher 21 liegt sie etwa in Sättigung vor, sodass die über den Temperatursensor 27 gemessene Temperatur der Trocknungsluft der Taupunktstemperatur unter den gegebenen Druckverhältnissen entspricht. Der Zustand der Trocknungsluft beim Austritt aus dem Wäscher 21 zeichnet sich somit dadurch aus, dass sie die für ihre jeweilige Temperatur maximale Menge an absoluter Feuchte aufweist.
  • Die mit Wasserdampf gesättigte Trocknungsluft wird dem Heißgaserzeuger 9, wo sie je nach Brennstoffzufuhr unterschiedlich stark erhitzt wird, und schließlich wieder der Leitung 34 zugeführt. Die absolute Feuchte der Trocknungsluft in Leitung 34 wird hierbei im wesentlichen jener am Austrittspunkt aus dem Wäscher 21 entsprechen, zuzüglich jener Menge an Wasserdampf, die aufgrund der Verbrennung von wasserstoffhältigen Verbindungen mit Sauerstoff im Heißgaserzeuger 9 gebildet wird und abzüglich jener Menge, die entlang des Transportweges vom Austrittspunkt aus dem Wäscher 21 in der Leitung 34 kondensiert, wenngleich man bestrebt sein wird, Kondensationsprozesse außerhalb des Wäschers 21 zu unterbinden.
  • Es ist daraus unmittelbar ersichtlich, dass die absolute Feuchte der Trocknungsluft innerhalb ihres geschlossenen Kreislaufes zunehmen wird, solange am Austrittspunkt aus dem Wäscher 21 ein Temperaturanstieg der Trocknungsluft auftritt. Bei zunehmender absoluter Feuchte nimmt aber der Inertisierungsgrad der Trocknungsluft zu, da die absolute Feuchte indirekt proportional zum Sauerstoffgehalt der Trocknungsluft ist. Ab einer Temperatur des Trocknungsgases von etwa 75°C kann hinreichende Inertisierung erreicht werden. Der Inertisierungsgrad der Trocknungsluft regelt sich somit gewissermaßen von selbst, da bei hoher Verdampfungsleistung einerseits mehr absolute Feuchte in die Trocknungsluft eingebracht wird und andererseits über eine höhere Temperatur am Austrittspunkt aus dem Wäscher 21 auch mehr absolute Feuchte im Kreislauf der Trocknungsluft gehalten wird.
  • Der Temperaturanstieg der Trocknungsluft am Austrittspunkt aus dem Wäscher 21 kann aber durch die Zufuhr an frischem Prozesswasser über das Ventil 26 unmittelbar gesteuert werden. Somit ergibt sich die Möglichkeit, den Temperatursensor 27 auf einen Sollwert, beispielsweise 80°C, der Temperatur der Trocknungsluft am Austrittspunkt aus dem Wäscher 21 einzustellen, über dem das Ventil 26 geöffnet wird. Somit wird frisches, kühles Prozesswasser über die Pumpe 23 mit dem Kühlwasser im an sich geschlossenen Kühlwasserkreislauf gemischt, wodurch die Temperatur der Trocknungsluft am Austrittspunkt aus dem Wäscher 21 wieder abgesenkt wird. Da diese Temperatur ihrer Taupunktstemperatur entspricht, wird dadurch auch ihre absolute Feuchte wieder abgesenkt. Der Inertisierungsgrad der Trocknungsluft lässt sich somit über eine Zudosierung von Prozesswasser über das Ventil 26 regeln.
  • Durch die Verwendung von Wasserdampf als Inertgas sowie die Regelung der absoluten Feuchte der Trocknungsluft ist somit eine hohe Betriebssicherheit der erfindungsgemäßen Anlage sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens hinsichtlich einer möglichen Entzündung des Trocknungsgutes sichergestellt. Wird etwa Trocknungsgut mit hohem Trockengehalt dem Trockner 3 zugeführt, wird sich bei zunächst gleicher absoluter Feuchte und Temperatur der Trocknungsluft in der Zuleitung 34 die Austrittstemperatur der Trocknungsluft in der Leitung 14 erhöhen. Dies wird in der Regel eine erhöhte Austrittstemperatur nach dem Wäscher 21 nach sich ziehen, was mit einer höheren absoluten Feuchte korrespondiert und somit einen höheren Inertisierungsgrad bewirkt. Einer möglichen Entzündung des Trocknungsgutes im Trockner 3 wird somit entgegengewirkt. Sollte die Austrittstemperatur der Trocknungsluft nach dem Wäscher 21 einen festgelegten Sollwert übersteigen, wird das Ventil 26 geöffnet, um frisches, kühles Prozesswasser dem Kühlkreislauf des Wäschers 21 zuzuführen und seine Kühlfähigkeit dadurch zu erhöhen. Die Austrittstemperatur der Trocknungsluft nach dem Wäscher 21 wird dadurch sinken, sodass das Ventil 26 wieder geschlossen werden kann, sobald sich die Austrittspunkt wieder unter dem Sollwert bewegt. Der Sollwert kann dabei auf das jeweilige Trocknungsgut abgestimmt werden. Die eingesetzte Energie wird somit unabhängig von Qualitätsschwankungen des Trocknungsgutes, etwa unterschiedlichem Trockengehalt, optimal genutzt.
  • Durch die Verwendung von Wasserdampf als Inertgas sowie die Regelung der absoluten Feuchte der Trocknungsluft ist aber nicht nur eine hohe Betriebssicherheit der erfindungsgemäßen Anlage sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens hinsichtlich einer möglichen Entzündung des Trocknungsgutes im laufenden Betrieb sichergestellt, sondern auch während des Anfahrens bzw. Abfahrens der Anlage. Wird etwa beim Anfahren der Anlage zunächst kein Trocknungsgut dem Trockner 3 zugeführt, so steigt zunächst die absolute Feuchte der Trocknungsluft und somit dessen Inertisierungsgrad. Trocknungsgut wird erst dann zugegeben, wenn der erforderliche Sauerstoffgehalt erreicht ist. Beim Abfahren der Anlage hingegen wird durch die Konstanthaltung der Temperatur der Trocknungsluft am Austrittspunkt nach dem Wäscher 21 der Inertisierungsgrad bis zur vollständigen Entleerung des Trockners 3 aufrecht erhalten. Durch die Anhebung der absoluten Feuchte im Umluftkreislauf steigt aber auch die Leistungsdichte der Trocknungsluft, was zu einer Leistungserhöhung der Anlage führt, bzw. wodurch der Trockner 3 bei vorgegebener Verdampfungsleistung mit geringerer Prozesstemperatur betrieben werden kann.
  • Bei Störungen der erfindungsgemäßen Anlage kann der Trockner 3 durch den Vibrationsantrieb, der zugleich für eine Förderung in Längsrichtung sorgt, als auch nur durch die Luftdurchströmung leer gefahren werden. Des weiteren kann eine integrierte Sprinkleranlage vorgesehen sein, um etwa bei einem totalen Stromausfall für ausreichende Sicherheit zu sorgen. Alternativ dazu ist auch denkbar, den Vibrationsantrieb mit einem Notstromsystem auszustatten.
  • Als vorteilhaft erweist sich auch die Regelung des Druckniveaus im Trocknungskreislauf, etwa mithilfe eines Druckmessgeräts 35 an der Leitung 14. Um Leckagen, etwa eine Einsaugung von Falschluft im Bereich der Auf- und Abgabe des Trocknungsgutes beim Trockner 3, möglichst gering zu halten, werden gefährdete Bereiche über einen Druckreferenzwert als Führungsgröße für die Abluftklappenstellung des Steuerorgans 30 im neutralen Druckbereich gehalten.
  • Durch die erfindungsgemäße Anlage sowie das erfindungsgemäße Verfahren lassen sich somit sämtliche Betriebszustände hinsichtlich einer möglichen Entzündung des Trocknungsgutes über eine Inertisierung der Trocknungsluft sicher gestalten.

Claims (3)

  1. Verfahren zur Trocknung von entzündlichem Trocknungsgut in einem Trockner (3), bei dem ein Trocknungsgas, vorzugsweise Trocknungsluft, mithilfe einer Heizeinrichtung (9) erhitzt und dem Trockner (3) zugeführt wird, wobei das Trocknungsgas nach Durchlaufen des Trockners (3) eine höhere relative Feuchte und eine geringere Temperatur als vor Eintritt in den Trockner aufweist und in eine Kühleinrichtung in Form eines Wäschers (21), in welcher das Trocknungsgas in Wärmeaustausch mit einem Kühlmedium, bei dem es sich um Kühlwasser handelt, steht, eingeleitet und über einen geschlossenen Leitungskreislauf (34, 14, 19, 28) in die Heizeinrichtung (9) rückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regelung der Temperatur des Trocknungsgases nach dem Austritt des Trocknungsgases aus dem Wäscher ab einer Temperatur desselben von etwa 80°C erfolgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung der Temperatur des Kühlmediums durch Zufuhr von zusätzlichem Kühlmedium zur Kühleinrichtung (21) erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreiten der Temperatur des Trocknungsgases am Austrittspunkt aus der Kühleinrichtung (21) über einen festgelegten Wert ein Signal zum Öffnen eines Ventils (26) gesetzt wird, wodurch dem geschlossenen Kreislauf des Kühlmediums in der Kühleinrichtung (21) eine zusätzliche Menge des Kühlmediums zugeführt wird.
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