DE1769859B1 - Anstroemboden fuer die Reaktivierung von kohlenstoffhaltigen Adsorptionsmitteln in einem Wirbelschichtreaktor - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Anströmboden für einem Drei'Viertel-Kreis gebogenen Blech bestehen, die Reaktivierung von mit Verunreinigungen be- Sie können jedoch auch eine elliptische oder quadraladenen, kohlenstoffhaltigen Adsorptionsmitteln, ins- tische Form besitzen. Die Austrittsöffnung der Einbesondere von Aktivkohlen, in einem Wirbelschicht- bauten soll etwa dem halben Durchmesser des Einreaktor. 5 baus entsprechen und die Höhe derselben soll etwa

Kohlenstoffhaltige Adsorptionsmittel, beispiels- das Zwei- bis Dreifache der Höhe der Wirbelschicht weise Halbkokse aus Steinkohle und Braunkohle betragen, um ein Überspringen des Materials aus und insbesondere Aktivkohlen, die für die Reinigung dem Innenraum in den Außenraum zu verhindern, von Gasen oder Flüssigkeiten verwendet werden, Es können ein oder mehrere solcher Einbauten ververlieren während der Verwendung immer mehr an io wendet werden. Bei mehreren Einbauten müssen die Wirksamkeit, so daß eine Reaktivierung der Ad- Austrittsöffnungen um 180° gegeneinander versetzt sorptionsmittel erforderlich ist. Die adsorbierten sein. Statt eines Bleches können naturgemäß auch Verunreinigungen werden im Porensystem der Einbauten aus anderen Materialien, wie z. B. Kera-Adsorptionsmittel so festgehalten, daß sie mit ein- mik, verwendet werden.

fachen Mitteln, beispielsweise durch Ausdämpfen, 15 Besonders gute Ergebnisse werden erzielt,

nicht entfernt werden können. Dies gilt insbesondere wenn die Fläche des Innenraums mindestens 10 %,

für beladene Aktivkohlen. Diese müssen daher einer vorzugsweise 30 bis 50 % der Gesamtfläche des An-

Reaktivierung unterworfen werden, bei der die Ver- Strömbodens beträgt. Die Leistung des Wirbelschicht-

unreinigungen durch einen Vergasungsprozeß mit reaktors kann durch Erhöhung der Wirbelgasmenge

Wasserdampf oder Kohlendioxid bei Temperaturen 20 im Innenraum noch weiter gesteigert werden, wenn

zwischen 600 und 1000° C entfernt werden. der Lochabstand im Innenraum des Anströmbodens

Es ist bekannt, diese Reaktivierung in Drehrohr- verringert oder der Lochdurchmesser auf das etwa oder Etagenöfen durchzuführen. Diese Öfen sind 1,1- bis l,5fache der Löcher in den Außenräumen jedoch aufwendig in der Anschaffung und im Be- des Anströmbodens vergrößert wird. Gute Ergebtrieb, weil der Stoffaustausch zwischen dem zu 25 nisse werden erzielt, wenn die spezifisch freie Fläche reaktivierenden Gut und den Aktivierungsgasen des Anströmbodens im Innenraum das etwa 1,2- bis schlecht ist. 2,25fache der spezifisch freien Fläche des Anström-

Es ist weiter bekannt, die Reaktivierung von bodens in den Außenräumen beträgt. Aktivkohlen in Wirbelschichtreaktoren durchzufüh- Für die Aufwirbelung eines Gutes in einer Wirren, in denen der Stoffaustausch wesentlich besser 30 belschicht ist bekanntlich eine bestimmte Mindestist. Allerdings können in einer Wirbelschicht nur Strömungsgeschwindigkeit des Treibgases erforder-Stoffe behandelt werden, die sich auch aufwirbeln lieh. Unterhalb dieser Mindestgeschwindigkeit bildet lassen. Da die mit Verunreinigungen beladenen sich eine ruhende Schüttgutschicht, ist die Anström-Aktivkohlen naß oder doch zumindest feucht oder geschwindigkeit jedoch zu groß, wird das aufzuwirklebrig sind, ließen sich bisher diese Adsorptions- 35 belnde Gut aus dem Reaktor hinausgetragen, mittel ohne eine besondere Vortrocknung nicht in Wird beispielsweise kaltes Material in eine heiße einer Wirbelschicht reaktivieren. Damit sie aufwir- Wirbelschicht eingespeist, so werden die heißen beibar werden, muß aus ihnen zunächst ihr Wasser- Treibgase an dieser Stelle abgekühlt. Das hat zur gehalt, der zwischen 10 und 200 Gewichtsteile je Folge, daß sich das Gasvolumen und damit auch die 100 Gewichtsteile trockene Aktivkohle betragen 40 Anströmgeschwindigkeit verringert. Es besteht dann kann, ausgetrieben werden. Dies kann bisher nur die Gefahr, daß sich an der Zulaufstelle des kalten unter zusätzlichem Aufwand in einem abgetrennten Materials eine ruhende Schüttung bildet, die sich Reaktor, der als Trockner ausgebildet ist, geschehen. nur langsam über den Anströmboden verteilt, wobei

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen die unmittelbar über dem Anströmboden liegenden

Anströmboden zu schaffen, mit dem sich die in den 45 Teilchen durch die heißen Treibgase stark überhitzt

Anströmbedingungen so wesentlich voneinander werden.

unterscheidenden Verfahrensstufen des Trocknens, Bei der Reaktivierung von mit Verunreinigungen Aufheizens und Reaktivierens in einem einzigen beladenen Aktivkohlen zeigt sich demgegenüber ein Wirbelschichtreaktor durchführen lassen. Die Erfin- völlig anderes Verhalten des Gutes, da an der Zudung besteht daher in einer besonderen Ausbildung 50 laufstelle das eingespeiste kalte Material viel stärker des Anströmbodens, gemäß der der Anströmboden wirbelt als in der weiteren Umgebung, wo die Aktivdurch einen oder mehrere mit Austrittsöffnungen kohle bereits heiß geworden ist. Es hat sich herausversehene, konzentrische Einbauten in einen mittle- gestellt, daß dieses Verhalten durch eine spontane ren Innenraum und mindestes einen ringförmigen Entbindung von Gasen aus der beladenen Aktiv-Außenraum aufgeteilt ist, wobei bei mehreren Ein- 55 kohle verursacht wird. Diese Gase entstehen entbauten deren Austrittsöffnungen um 180° gegenein- weder durch Desorption adsorbierter Stoffe oder ander versetzt sind, der Zulauf für das zu reaktivie- durch thermische Zersetzung. Dieses heftige Wirbeln rende Material oberhalb der Wirbelschicht in den um die Zulaufstelle herum bewirkt eine starke Innenraum mündet und der Auslauf für das reakti- Durchmischung des gesamten Reaktorinhaltes und vierte Material sich an der der Austrittsöffnung des 60 macht deshalb eine einheitliche Reaktivierung des äußersten Einbaus abgewendeten Seite der Reaktor- den Reaktor verlassenden Materials unmöglich, wand in der Höhe der Oberfläche der Wirbelschicht Hier schafft die Erfindung Abhilfe, weil durch sie befindet. Auf die erfindungsgemäße Weise werden der Anströmboden in verschiedene Zonen für das die Verfahrensstufen Trocknen, Aufheizen und Trocknen bzw. Aufheizen und das Reaktivieren Reaktivieren auch örtlich auf dem Anströmboden 65 unterteilt wird. Durch die Aufteilung des Anströmvoneinander getrennt. bodens in die verschiedenen Zonen gelingt es, trotz Die erfindungsgemäßen Einbauten können bei- unterschiedlicher Anströmbedingungen ein reaktispielsweise aus Stabilitätsgründen aus einem zu viertes Material von bestimmter guter Qualität her-

zustellen. Diese bestimmte gute Qualität ist Voraussetzung für die Anwendung bei der Reinigung von Gasen oder Flüssigkeiten. Eine ungenügende Vergasung der Verunreinigungen liefert nämlich Aktivkohlen von schlechter Qualität, eine zu weitgehende Aktivierung beeinträchtigt dagegen die Festigkeit der Aktivkohlen.

An Hand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Anströmbodens zeigt, sei die Erfindung im einzelnen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Zeichnung des Wirbelbettreaktors,

Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt durch den Wirbelbettreaktor,

F i g. 3 eine Aufsicht auf den Anströmboden mit Einbau und

F i g. 4 eine Aufsicht auf einen Anströmboden mit zwei Einbauten.

In einem Wirbelbettreaktor 1 von 100 cm Durchmesser befindet sich auf dem Anströmboden 2 ein Einbau 3, der aus einem zu einem Drei-Viertel-Kreis von 50 cm Durchmesser gebogenen Blech besteht. Durch diesen Einbau wird der Reaktor in einen Innenraum 4 und einen ringförmigen Außenraum 5 geteilt. Das zu reaktivierende Material gelangt durch ein Fallrohr 6 in die Mitte des Innenraumes 4 und wird dort unter heftigem Wirbeln durch die aus der Aktivkohle entweichenden Gase getrocknet bzw. erhitzt und fließt dann durch die öffnung 10 im leitblechartigen Einbau 3 in den ringförmigen Außenraum 5, wo es unter ruhigerem Wirbeln zum Auslauf 7 fließt. Das ruhigere Wirbeln des Materials im Außenraum 5 bewirkt ein Fließen desselben in Art einer Pfropfenströmung ohne Rückmischung, so daß ein gleichförmiger Aktivierungsgrad des Materials erreicht wird. Gemäß F i g. 4 ist der innere Einbau 3 von einem äußeren Einbau 8 umgeben, wodurch ein weiterer ringförmiger Außenraum 9 gebildet wird. Die heißen Treibgase werden durch das Rohr 12 in den Wirbelbettreaktor eingeführt. Die Oberfläche 13 des Wirbelbettes wird durch die Anordnung des Auslaufs 7 in der hierdurch festgelegten Höhe gehalten.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Anströmboden für die Reaktivierung von mit Verunreinigungen beladenen kohlenstoffhaltigen Adsorptionsmitteln, insbesondere von Aktivkohlen, in einem Wirbelschichtreaktor, d a durchgekennzeichnet, daß der Anströmboden (2) durch einen oder mehrere mit Austrittsöffnungen (10, 11) versehene konzentrische Einbauten (3, 8) in einen mittleren Innenraum (4) und mindestens einen ringförmigen Außenraum (5) aufgeteilt ist, wobei bei mehreren Einbauten deren Austrittsöffnungen (10,11) um 180° gegeneinander versetzt sind, der Zulauf (6) für das zu reaktivierende Material oberhalb der Wirbelschicht (13) in den Innenraum (4) mündet und der Auslauf (7) für das reaktivierte Material sich an der der Austrittsöffnung (10, 11) des äußersten Einbaus (3, 8) abgewendeten Seite der Reaktorwand in der Höhe der Oberfläche der Wirbelschicht (13) befindet.

2. Anströmboden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche des Innenraums (4) 30 bis 50 %> der Gesamtfläche des Anströmbodens (2) beträgt.

3. Anströmboden nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lochabstand im Innenraum (4) des Anströmbodens verringert oder der Lochdurchmesser auf das etwa 1,1- bis l,5fache der Löcher in den Außenräumen (5, 9) des Anströmbodens vergrößert ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen