DE1926485C3

DE1926485C3 - Anlage zur Wärmebehandlung von im Naßverfahren aufbereitetem Material

Info

Publication number: DE1926485C3
Application number: DE1926485A
Authority: DE
Inventors: Gerhard 4722 Ennigerloh Butschko; Horst Dr.Rer.Nat. 4723 Neubeckum Ritzmann; Paul Dr.-Ing. 4740 Oelde Weber
Original assignee: Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1969-05-23
Filing date: 1969-05-23
Publication date: 1975-01-23
Also published as: DE1926485B2; DE1926485A1; FR2048657A5; YU34767B; YU130370A; US3664650A

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Wärmebehandlung von im Naßverfahren aufbereitetem, nicht klebrigem Material, beispielsweise Tonerdehydrat, mit einer Einrichtung zur mechanischen Entwässerung des naß aufbereiteten Materials, einer Einrichtung zur Trocknung und Vorwärmung des mechanisch entwässerten Materials, enthaltend mehrere von Heißga.ten durchströmte, übereinander angeordnete Zyklonstufen, ferner mit einer Einrichtung zum Brennen des vorgewärmten Materials.

Im Naßverfahren aufbereitete Rohmaterialien werden aus Gründen der Wärmeersparnis vor def anschließenden Wärmebehandlung zunächst mechanisch entwässert. Zur mechanischen Entwässerung finden Saugfilter, Filterpressen, Zentrifugen und ähnliche Einrichtungen Verwendung.

Der dabei anfallende Filterkuchen weist je nach Verhältnissen einen Feuchtigkeitsgehalt zwischen IO und 2O°/o auf. Es ist daher erforderlich, diesen noch verhältnismäßig feuchten Filterkuchen zunächst zu trocknen und zu zerkleinern, ehe man ihn einem Zyklonvorwärmer (bestehend aus mehreren von Heißgasen durchströmten Zyklonen) aufgeben kann.

Die bisher bekannten Anlagen sehen zu diesem Zweck im allgemeinen Trocknungseinrichtungen in

Form von Bandtrocknern, Trommeltrocknern oder Rührwerkstrocknern vor und enthalten außerdem meist noch weitere Zerkleinerungseinrichtungen, die den getrockneten Filterkuchen vor der Aufgabe in den Zyklonvorwärmer so weit zerteilen, daß schwebefähige Partikel entstehen.

Der wesentliche Nachteil dieser bekannten Aulagen besteht in dem erheblichen Aufwand und dem beträchtlichen Raumbedarf, den diese zur Trocknung und Zerkleinerung des mechanisch entwässerten

Rohmaterials vorgesehenen Einrichtungen erfordern. Zur Wärmebehandlung von im Naßverfahren aufbereitetem Material hat man weiterhin bereits eine Anlage entwickelt, die zur Trocknung und Vorwärmung des mechanisch entwässerten Materials eine

ac Gruppe von vier Zyklonen aufweist, die ι·α».;;;:ι:αη-der von den Heißgasen eines Drehrohrofens durchströmt werden. Der oberste Zyklon dieser Reihenschaltung, in dessen Gaszuleitungsrohr das mechanisch entwässerte Material eingegeben wird, dient dabei als Trocknungseinrichtung. Der wesentliche Nachteil dieser bekannten Anlage besteht darin, daß sich in der zum Trocknungszyklon führenden Gasleitung durch das eingeführte feuchte Material oft störende Ansatzbildungen ergeben, zumal die Gastemperatur durch die vorgeschalteten drei Zyklonstufen bereits stark vermindert ist.

Bei einem weiteren bekannten vierstufigen Zyklonvorwärmer werden die zweite und vierte Stufe durch je zwei parallelgeschaltete Zyklone und die erste und dritte Zyklonstufe durch je einen zentralen Zyklon gebildet. In der Abgasleitung des Zyklons der dritten Stufe befindet sich dicht unter der Einmündung der Matcrialaufgabeleitung ein Verteiler, der das aufgegebene Material auf die beiden von der dritten Zyklonstufe zu den beiden Zyklonen der vierten Zyklonstufe fließenden Gasteilströmc aufteilt. Das aufgegebene Material wird daher sofort in die zu den beiden Zyklonen der vierten Zyklonstufe führenden Gasleitungen gerissen, so daß bei Aufgabe von feuchtem Material in hohem Maße die Gefahr von Anbackungen in diesen Gasleitungen besteht. Eine genügende Trocknung von aufgegebenem feuchten Material vor Eintritt in die zu den Zyklonen der vierten Zyklonstufe führenden Leitungen ist bei der bekannten Anlage im Hinblick auf die an dieser Stelle (näml'ch nach Durchströmen der drei ersten Zyklonstufen) bereits stark abgesenkte Gastemperatur nicht möglich

Wenig geeignet für die Wärmebehandlung von im Naßverfahren aufbereitetem, mechanisch entwässertem Material ist auch ein bekannter Vorwärmer für Feingut, bei dem sich an eine untere, aus zwei parallelgeschaltetcn Zyklonen bestehende Zyklonstufc eine schachtartige Wirbelkammer anschließt, in die das vorzuwärmende Rohmehl eingestreut wird und aus der das Gas zu zwei Zyklonen einer oberen Zyklonstufe strömt. Es besteht hierbei die Gefahr, daß das Gut schon bei seiner Aufgabe durch ein verhältnismäßig enges Rohr zu Verstopfungen und Ansatzbildungcn führt oder durch die schachtförmige Wirbelkammer hindurchschießt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Aus-

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führungen eine Anlage der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei einfachem Aufbau und hoher Wärmewirtschaftlichkeit der Anlage eine besonders gute Trocknungswirkung auf das neu eingegebene, mechanisch entwässerte Material ausgeübt wird, so daß Ansatzbildungen in den mit dem nur angetrockneten Material in Berührung kommenden Anlagenteilen ausgeschlossen sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Einrichtung zur Trocknung und Vorwärmung des mechanisch entwässerten Materials aus einer Trocknungsstufe und zwei Vorwärmstufen besteht, daß die oberhalb der Vorwärmstufen angeordnete Trocknungsstufe einen von oben zentral mit dem mechanisch entwässerten Material beschickten Trocknungschacht und zwei symmetrisch an das obere Schachtende angeschlossene Trocknungszyklone enthält und daß der Trocknungsschacht, dessen unteres linde als Abgasrohr an den Zyklon der ersten Vorwärmstufe anschließt, in seinem oberen Teil ein das Gut zerkleinerndes Auflöseor» ;n und in seinem unteren Teil zur Erzielung einer das im Schacht herunterfallende Gut wieder nach oben umlenkenden erhöhten Gasgeschwindigkeit eine Verengung seines lichten Querschnittes aufweist.

Bei der erfindungsgemäßen Anlage hat das Heißgas an der Aufgabestelle des mechanisch entwässerten Materials erst zwei Zyklonstufen durchsetzt, so daß an dieser Stelle noch eine verhältnismäßig hohe Gastemperatur vorhanden ist. Dadurch wird ein rasches Antrocknen des feuchten Materials gewährleistet, was eine wichtige Voraussetzung für die Vermeidung von Ansatzbildungcn und Verstopfungen ist.

Das mechanisch entwässerte, aufgegebene Material wird noch im oberen Teil des Trocknungsschachtes durch das Auflöseorgan zerkleinert, so daß die heißen Gase die gesamte Materialmenge sofort antrocknen können. Das auf diese Weise zerkleinerte Material fällt im Trocknungsschacht zunächst eine gewisse Strecke nach unten, wobei eine weitere Trocknung erfolgt. Es wird dann im Bereich des verengten QuerschniUes des Trocknungsschachtes durch die erhöhte Gasgeschwindigkeit wieder nach oben umgelenkt und muß somit einen Teil des Trotknungsschachtes nochmals durchsetzen, ehe es dann in die an das obere Schachtende angeschlossene Trocknungszyklone gelangt. Auf diese Weise wird einerseits ein Durchschießen des aufgegebenen Materials durch den Trocknungsschacht vermieden und zum andern eine erwünschte, verhältnismäßig lange Aufenthaltszeit des Materials im Trockungsschacht gewährleistet, so daß Anbackungen und Verstopfungen in den Trocknungszykloncn und den zu diesen Zyklonen führenden Rohrleitungen auch bei Aufgabe von verhältnismäßig feuchtem Material mit Sicherheit vermieden werden.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen der Einrichtung zur mechanischen Entwässerung und dem Trocknungsschacht ein vibrierendes Materialzufürorgan vorgesehen. Dadurch wird auch bei schwierig zu behandelnden Materialien die Auflösung des Filterkuchens im Trocknungsschacht begünstigt.

Damit das Material durch die Wärmebehandlung im Trocknungsschacht ausreichend getrocknet wird, um in den Trocknungszyklonen und in den zu diesen Zyklonen führenden Rohrleitungen keine Anbackungen oder Verstopfungen zu verursachen, wird das naß aufbereitete Material vor der Aufgabe in den Trocknungsschacht zweckmäßig mindestens bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 14% mechanisch ent-

wässert. Der für das jeweilige Material erforderliche Mindestwert läßt sich durch einfache Vorversuche rasch ermitteln.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht.

ίο Die dargestellte Anlage dient zur Wärmebehandlung von nicht klebrigem Material, beispielsweise Tonerdehydrat oder Weißzementrohmaterial. Zur mechanischen Entwässerung des naß aufbereiteten Rohmaterials dienen zwei Filterpressen 1,1'. Zur

Trocknung des mechanisch entwässerten Materials ist eine Trocknungseinrichtung vorgesehen, die im wesentlichen aus einem vertikalen Trocknungsschlicht 2 und zwei sich an das obere Schachterde anschließenden Trocknungszyklonen 3 und 3' besteht.

Diese Trocknungseinrichtung ist oberhalb eines Vorwärmers angeordnet, der durch die drei Zyklone

4. 5 und 5' gebildet wird. Die Gutaustragsrohre 6, 6' der Zv klone 3, 3' münden in die von den Zyklonen

5. 5' zum Zyklon 4 führenden Gasleitungen 7,7'.

Das untere Ende des Trocknungsschachtes 2 ragt als Tauchrohr in den Zyklon 4 hinein, dessen Gutaustragsrohr 8 in die von einem Drehrohrofen 9 zu den Zyklonen 5 und 5' führende Gasleitung 10 hin-

einragt. Die Gutaustragsrohre 11, W der Zyklone

5, 5' münden in den Drehrohrofen 9.

Unterhalb der Filterpressen J, 1' sind zwei Bandlörderer 12, 12' angeordnet, die das mechanisch entwässerte Material zu einem Trichter 13 fördern.

aus dem es durch einen Schrägförderer 14 einem Fallschacht 15 zugeführt wird, der in das obere Ende des Trocknungsschachtes 2 mündet. Der Trocknungsschacht 2 weist in seinem oberen Bereich einen als ü/uersteg ausgebildeten Prallkörper 16 auf. Im unte-

ren Teil 17 ist der lichte Querschnitt des Trocknungsschachtes 2 verengt.

Die Trocknungszyklone 3, 3' sind mit ihren Abgaslcituiigen 18, 18' an einem gemeinsamen Ventilator 19 angeschlossen.

Der Weg der aus dem Drehrohrofen 9 austretenden Heißgase durch den Vorwärmer und die Trocknungseinrichtung ist durch die Pfeile 20 und der Weg des mechanischen entwässerten Gutes durch die gestrichtclten Pfeile 21 gekennzeichnet.

Man erkennt, daß das vom Schrägförderer 14 in den Trocknungsschacht 2 abgeworfene Material zunächst eine gewisse Strecke in den Trocknungsschacht hinunicrfällt. wobei es teils d jrch den mechanischen Aufprall auf den Prallkörper 16. teils

durch die becinnende Trocknung zerfällt, daß es dann durcli den aufsteigenden Gasstrom wieder nach oben mitgenommen und den Trocknungszykloncn 3 und 3' zugeführt wird, aus denen es dann in die Gasleitungen 7, T des Vorwärmers gelangt.

Da sich das von den Förderern 12, 12' in den Trichter 13 abgeworfene, mechanisch entwässerte Material in diesem Trichter bis zu einer gewissen Füllhöhe aufbaut, erreicht man einen praktisch gasdichten Abschluß des Fallschachtes 15. Das im Trocknungsschacht 2 aufsteigende Gas ist infolgedessen gezwungen, seinen Weg durch die Trocknungszyklone 3 und 3' zu nehmen.

Man kann zwischen der Einrichtung zur mechani-

chen Entwässerung des Gutes und dem Trocknungschacht ein vibrierendes Materialzuführorgan vorseien, um bei schwierigem Material die Auflösung des ^;ilterkuchens im Trocknungsschacht zu begünstigen. Zweckmäßig wird das naß aufbereitete Material vor der Aufgabe in den Trocknungsschacht mindestens bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 14·/· mechanisch entwässert. Der erforderliche Mindestwert läßt sich für die einzelnen Materialien durch einfache Vorversuche rasch ermitteln.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anlage zur Wärmebehandlung von im NuU-verfahren aufbereitetem, nicht klebrigem Material, beispielsweise Tonerdehydrat, mit einer Einrichtung zur mechanischen Entwässerung des naß aufbereiteten Materials, einer Einrichtung zur Trocknung und Vorwärmung des mechanisch entwässerten Materials, enthaltend mehrere von Heißgasen durchströmte, übereinander angeordnete Zyklonstufen, ferner mit einer Einrichtung zum Brennen des vorgewärmten Materials, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Trocknung und Vorwärmung des mechanisch entwässerten Materials aus einer Trocknungsstufe (2,3,3') und zwei Vorwärmstufen (4,5, S') besteht, daß die oberhalb der Vorwärmstufen angeordnete Trocknungsstufe einen von oben zentral mit dem mechanisch entwässerten Maiorial beschicktc-u Trocknungsschacht (2) und zwei symmetrisch an das obere Schachtende angeschlossene Trocknungszyklone (3,3') enthält und daß der Trocknungsschacht (2), dessen unteres Ende als Abgasrohr an den Zyklon (4) der ersten Vorwärmstufe anschließt, in seinem oberen Teil ein das Gut zerkleinerndes Auflöseorgan (16) und in seinem unteren Teil (17) zur Erzielung einer das im Schacht herunterfallende Gut wieder nach oben umlenkenden erhöhten Gasgeschwindigkeit eint- Verengung seines lichten Querschnittes aufweist.

2. Anlage nach Anspruch I₁ dai'irch gekennzeichnet, daß zwischen der Einrichtung (1, Γ) zur mechanischen Entwässerung und iiem Trocknungsschacht (2) ein vibrierendes Materialzuführorgan vorgesehen ist.

3. Verfahren zum Betrieb einer Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material vor Aufgabe in den Trocknungsschacht mindestens bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 14", ο mechanisch entwässert wird.