DE1217983B - Verfahren und Vorrichtung zur Waermebehandlung eines koernigen oder pulvrigen Gutes - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Wärmebehandlung eines körnigen oder pulvrigen Gutes Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wärmebehandlung eines körnigen oder pulvrigen Gutes mittels pneumatischer Förderung durch ein Gas, das heißer ist als das zu behandelnde Gut. Des weiteren bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.
• Es ist bereits bekannt, körnige oder pulvrige Feststoffe durch Flugförderung in einem heißen Gas zu behandeln. Bei diesem bekannten Verfahren wird das zu behandelnde Gut kalt in das heiße Gas eingeführt. Da die. Gase und das Gut in gleicher Richtung fließen, kann man ohne die Gefahr einer Zerstörung der Gutteilchen Gase mit einer relativ hohen Temperatur verwenden, wenn die von den Gasen mitgeführte Wärmemenge auf die Menge und Verdampfungstemperatur des Wassers oder anderer absorbierter Flüssigkeiten abgestimmt wird. Bei dem bekannten Verfahren der Flugförderung ist jedoch die Aufenthaltsdauer aller Gutteilchen in dem Fördermittel etwa die gleiche, so daß bei sehr verschiedenen Korngrößen die großen Körner im Innern nicht den gewünschten Trocknungsgrad bzw. die angestrebte Temperatur erreichen und die feinen Teilchen unter Umständen eine zu grobe Behandlung erfahren.
• Weiterhin ist es bereits bekannt, die Trocknung von körnigen oder pulvrigen Feststoffen im Wirbelbett vorzunehmen. Diese Behandlungsart zeichnet sich durch gleichmäßige Temperatur in der gesamten Schicht durch einfache Temperaturüberwachung aus. Auf Grund des schnellen Wärmeaustausches im Wirbelbett hat eine Apparatur zur Durchführung des bekannten Verfahrens nur geringe Abmessungen. Auf der anderen Seite besteht jedoch der Nachteil, daß während des Trocknungsvorganges die heißesten Gase auf Körner treffen, die in der Mehrzahl bereits trocken sind. Aus diesem Grunde muß die Temperatur der heißen Gase begrenzt werden, um eine teilweise Verschmelzung der Gutteilchen zu vermeiden, die bis zur völligen Zusammenbackung und zur Entzündung der gesamten Schicht führen kann, wenn es sich um brennbare Feststoffe, wie z. B. Kohle, handelt.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei dem auch Teilchen verschiedener Abmessungen den gleichen Trocknungsgrad erreichen, ohne daß jedoch eine Übererhitzung der feineren Teilchen erfolgt.
• Hierzu kennzeichnet sich die Erfindung durch die Vereinigung folgender an sich bekannter Maßnahmen: a) In einer lotrechten Leitung wird das vom Gasstrom geförderte Gut pneumatisch vorgetrocknet; b) in einer an die lotrechte Leitung anschließenden Kammer mit gegenüber der Förderleitung erweitertem Querschnitt wird das vorgetrocknete Gut in einer Wirbelschicht fertiggetrocknet.
• Hierbei werden in vorteilhafter Weise die kleineren Teilchen bereits in der Förderzone getrocknet, so daß sie die anschließende Wirbelschicht schnell durchströmen können. Die gröberen Teilchen werden dagegen in der Förderzone vorgetrocknet, während in der Wirbelschicht die Fertigbehandlung stattfindet, worauf das Gut abgeführt wird.
• Die Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung kennzeichnet sich durch eine lotrechte Leitung, welche im unteren Teil eine Zuführungsöffnung für das zu behandelnde Gut und eine Gaszuführungsleitung aufwrist, eine unmittelbar an das obere Ende der Leitung anschließende Wirbelschichtkammer mit erweitertem Querschnitt und eine Ausgangsöffnung für das behandelte Gut am oberen Ende der Wirbelschfchtkammer. Die Ausgangsöffnung kann als Gutüberlauföffnung ausgebildet sein. Trocknungsmittel und behandeltes Gut können aber auch gemeinsam durch eine am oberen Ende der Kammer angeordnete Leitung abgeführt werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß das Gut in der Wirbelschichtzone zusätzlich zerkleinert wird. Hierdurch kann eine einheitlichere Korngrößenverteilung des behandelten Gutes erzielt werden. Dies kann durch Anordnung einer Schlag- oder Stabmühle in der Kammer geschehen. Die Höhe der Kammer oberhalb der Zerkleinerungsvorrichtung entspricht vorzugsweise wenigstens der dreifachen größten Querabmessung der Kammer. .
• Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise an Hand der Zeichnung beschrieben, welche in perspektivischer Ansicht schematisch ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung zeigt.
• Das zu behandelnde Gut kann z. B. feuchte Feinkohle sein. Sie wird in den Speisetrichter 1 eingefüllt, der in eine Schnecke 2 mündet, die mit regelbarer Geschwindigkeit läuft und von einer Motorgruppe 9 angetrieben wird. Zwischen Motorgruppe und Schnecke ist ein Untersetzungsgetriebe 8, das - aus Kette und Zahnrädern oder Riemenscheibe und Riemen besteht. Die Kohle wird bei 10 dem unteren Teil einer vertikalen Leitung 4 zugeführt, die beispielsweise rechteckigen Querschnitt aufweist. Diese Leitung ist an ihrem unteren Ende, vorzugsweise unterhalb des Zutrittes 10 für das Behandlungsgut, mit einer Zuführleitung 3 für das heiße Gas verbunden. Als Gas kann jedes für den entsprechenden Zweck geeignete Gas gewählt werden. Vorteilhafterweise können sehr heiße Verbrennungsgase benutzt werden. Die Geschwindigkeit dieser Gase ist so geregelt, daß die Feinkohle in der Leitung 4 nach oben mitgerissen wird. Beim Passieren dieser Leitung wird die Kohle bereits vorgetrocknet. Darauf gelangt die Kohle in die ebenfalls vertikale Kammer 6, die einen größeren Querschnitt als die Zuleitung 4 aufweist und an das obere Ende der Leitung 4 anschließt. Da die Geschwindigkeit der Trocknungsgase hier geringer wird, bildet die Feinkohle eine Wirbelschicht von geringer Dichte und wird hier zu Ende getrocknet.
• Im unteren Teil der vertikalen Kammer 6 ist eine Zerkleinerungsvorrichtung beliebiger Bauart vorgesehen, vorzugsweise eine Schlagzerkleinerungsvorrichtung, die als Schlag- oder Stabmühle ausgebildet ist. Auf der beiliegenden Zeichnung ist der Klarheit halber nur der Läuferkäfig einer solchen Stabmühle dargestellt, der von einer Motorgruppe 11 regelbar angetrieben wird. Dieser Läufer arbeitet in an sich bekannter Weise mit starren, nicht dargestellten Stäben zusammen.
• Die Höhe der Kammer 6 oberhalb der Zerkleinerungsvorrichtung beträgt vorzugsweise das Dreifache der größten Querabmessung der Kammer. Die Steiggeschwindigkeit des Gases wird vorzugsweise zwischen 1 und 4 m/sec gewählt, so daß dieser Gasstrom die nicht oder nicht ausreichend gemahlenen Stoffe im Wirbelzustand hält, aber die zerkleinerten, getrockneten und zur gewünschten Feinheit klassierten Teilchen durch den Abzug 7 hinaus mitreißt. Der Bereich der Kammer 6 oberhalb der Zerkleinerungsvorrichtung bildet die Klassierzone, in der die Klassierung durch Windsichtung erfolgt. Um die Windsichtung wirksam zu machen, ist es notwendig, daß der Gasstrom oberhalb der Schlagmühle eine ausreichende lichte Höhe zur Verfügung hat, um das Zurücksinken der hochgerissenen großen Körnchen zu gestatten, deren Sinkgeschwindigkeit in den auf-Fsteigenden Gasen größer ist als die Aufsteiggeschwindigkeit dieser Gase. Das Vorhandensein dieser lichten Höhe ist ausschlaggebend für die Qualität der erreichten Korngrößenfraktion.
• Dia Leitung 7 führt das Gas-Kohle-Gemisch einem nicht dargestellten Abscheider und einem Lagerbehälter zu.
• In einer gemäß der Erfindung ausgeführten Anlage mit einer Leistung von 40 t pro Tag konnte Feinkohle von 0 bis 7 mm bis zu wenigstens einem Prozent Wassergehalt getrocknet und zu 9811o bis auf Korngrößen unterhalb von 1 mm zerkleinert werden.
• Abänderungen im Rahmen der Erfindung sind denkbar. So kann insbesondere, wenn das Verfahren gemäß der Erfindung ohne eine Zerkleinerung im Wirbelzustand durchgeführt werden soll, die Vorrichtung ohne die in der Zeichnung dargestellte Zerkleinerungsvorrichtung ausgeführt werden.
• Außerdem können Mittel vorgesehen werden, die die Austragung des behandelten Materials nicht durch pneumatische Flugförderung bei 7 bewirken, sondern durch geeignete Vorkehrungen anderer Art, etwa überlauf.

Claims (7)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Wärmebehandlung eines körnigen oder pulvrigen Gutes mittels pneumatischer Förderung durch ein Gas, das heißer ist als das zu behandelnde Gut, gekennzeichnet d u r c h die Vereinigung folgender an sich bekannter Maßnahmen: a) In einer lotrechten Leitung (4) wird das vom Gasstrom geförderte Gut pneumatisch vorgetrocknet; b) in einer an die lotrechte Leitung (4) anschließenden Kammer (6) mit gegenüber der Förderleitung erweitertem Querschnitt wird das vorgetrocknete Gut m einer Wirbelschicht fertiggetrocknet.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gut .in der Wirbelschicht zusätzlich zerkleinert wird.
3. 3. Vorrichtung zur Wärmebehandlung eines körnigen oder pulvrigen Gutes nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine lotrechte Leitung (4), welche im unteren Teil eine Zuführungsöffnung (10) für das zu behandelnde Gut und eine Gaszuführungsleitung (3) aufweist, eine unmittelbar an das obere Ende der Leitung (4) anschließende Wirbelschichtkammer (6) mit erweitertem Querschnitt und eine Ausgangsöffnung für das behandelte Gut am oberen Ende der Wirbelschichtkammer.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsöffnung für das behandelte Gut als überlauföffnung ausgebildet ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende der Kammer (6) eine die heißen Gase und das behandelte Gut gemeinsam abführende Leitung (7) vorgesehen ist.
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zerkleinerungsvorrichtung (5), z. B. eine Schlag- oder Stabmühle, in der Kammer (6) angeordnet ist.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Kammer (6) oberhalb der Zerkleinerungsvorrichtung (5) wenigstens der dreifachen größten Querabmessung der Kammer entspricht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 714 485; deutsche Auslegeschrift Nr. 1082 551; Zeitschrift »Feuerungstechnik«, 1938, S. 242, Abb. 2.