DE2257247A1 - Kornbettfiltervorrichtung und -verfahren - Google Patents

Kornbettfiltervorrichtung und -verfahren

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DE2257247A1
DE2257247A1 DE19722257247 DE2257247A DE2257247A1 DE 2257247 A1 DE2257247 A1 DE 2257247A1 DE 19722257247 DE19722257247 DE 19722257247 DE 2257247 A DE2257247 A DE 2257247A DE 2257247 A1 DE2257247 A1 DE 2257247A1
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beds
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DE19722257247
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Bodo Kalen
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DUCON CO
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DUCON CO
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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/30Particle separators, e.g. dust precipitators, using loose filtering material

Description

  • Ko rnbe t tfil te rvo rri chtung und -verfahren Die Erfindung bezieht sich auf ein Kornbettfilter und erschließt neue Wege zur Reinhaltung der Luft. Die Erfindung kann für sehr unterschiedliche Zwecke Anwendung finden, eignet sich åedoch besonders zur Reinigung von heißen Rauchgasen, die durch Fliehkraft staub sammler vorgereinigt sein können, aber immer noch Feinteilchen enthalten Die in den Abgasen noch verbliebenen Feinteilchen müssen entfernt werden, wenn eine Energierückgewinnung aus den erhitzten Abgasen erfolgen soll. Wird eine solche Abtrennung der Feinteilchen nicht vorgenommen, so kommt es leicht zu einem unnötigen Verschleiß der Turbinenschaufeln oder zu Störungen der Betriebsabläufe an den Schaufeln oder an sonstigen Teilen der Energierückgewinnungsanlage.
  • Die erfindungsgemäße Kornbettfiltervorrichtung umfaßt einen oder mehrere Filterstapel. Jeder Filterstapel weist eine Serie rie gesonderter, ringförmiger Teile auf. Jedes dieser ringförmigen Teile weist seinerseits eine Innenwand und eine durch eine zwischengefügte Wandung damit verbundene Außenwand auf. Die Zwischenwandungen können sich in radialer Richtung erstrecken oder gegen die Längsachse des Stapels geneigt sein.
  • Die Innenwand des einen ringförnigen Teils umgrenzt jeweils gemeinsam mit der Außenwand eines benachbarten ringförmigen Teils einen Raum, in den ein gekörntes Filteriaterial aufgenommen sein kann. Zwischen den benachbarten Außenwänden aneinandergrenzender ringförmiger Teile erstreckt sich ein Siebgeflecht, das einen Einlaß zu dem Filterbett bildet. Bin allgemein waagerechtes Siebgeflecht bildet den Boden des Filterbetts und stellt den in den Innenraum des Filterstapels überleitenden AuslaB des Filterbetts dar.
  • Die Erfindung vermittelt einen Fortschritt gegenüber dem Expansionsbettfilter der US-Patentschrift 3410055. Wenngleich das in dieser Patentschrift beschriebene Filter in seiner Wirkweise unter bestimmten äußeren Bedingungen zwar befriedigend ist, so hat sich jedoch gezeigt, daß die Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und Methode unter gewissen 3edingungen zu besseren und zweckdienlicheren Ergebnissen führt. Die durch die Erfindung geschaffenen Filterbetten haben nur eine geringe Breite. Es konnte festgestellt werden, daß mit ringförmigen Filterbetten von geringer Breite bessere Resultate zu erzielen sind, da der ungefähre Schüttwinkel des gekörnten Materials nach dem Ruckwaschen in einem solchen schmalen Bett kaum eine oder überhaupt keine Auswirkung auf eine gleichmäßige Verteilung des Gasstroms hat, wie sie zum Verwirbeln des Filterbetts beim R#ckwaschen erforderlich ist. In dieser Weise leßt sich daher erreichen, daß die Höhe des Filterbetts praktisch die gleiche bleibt.
  • In der Fluchtrichtung eines jeden Filterstapels ist eigens eine Rück##üldüse vorgesehen. Zum Rilcks-ülen bedient man sich vorzugsweise einer Ifachstrahl-Hochdruckmethode mit Luftzuführung unter hohem Druck in den Filterstatel, um so eine Verwirbelung des Filterbetts durch die Vorkattirerluft auszulcsen. Der Luftdruck soll bei der Rizckspulung Iäickspülung den Xert von 5,60 at überschreiten und soll bei einem Filterbett, das in jeder Filterzelle ungefähr 1,8 kg eines Sandes Nr. 1/2 enthält, vorzugsweise zwischen 10,5 und 14,0 at liegen. Die Rückspülung wird vorzugsweise mit zwei Luftstrahlen oder Druckluftstößen vorgenommen, von denen der zweite mit einer Verzögerung von etwa 0,10 bis 0,15 Sekunden auf den ersten folgt. Der zweite Druckluftstoß löst dann in dem Filterbett eine Schockwelle aus, bevor sich dieses aus dem Verwirbelungszustand absetzen kann. Die Luftgeschwindigkeit liegt bei den Rückspülstößen außerdem mindestens doppelt so hoch wie die zur beginnenden Verwirbelung erforderliche Strömungsgeschwindigkeit, so daß die zusammengeballten Teilchen, die sich in dem Filterbett angesammelt haben, abgelöst und fortgetragen werden.
  • Erfindungsgemäß wird das verunreinigte Gas im Durchtritt durch eine Einlaßsiebfläche radial in einen hohlen Filterstapel eingeleitet und strömt ringförmigen Filterbetten von gekörntem Material zu. Die mit dem Schüttwinkel des gekörnten Materials zusammenhängenden Probleme werden weitestgehend dadurch ausgeschaltet, daß die Filterbetten nur eine geringe Breite haben. Das verunreinigte Gas wird gefiltert, indem es die ringförmigen Filterbetten in der Achsrichtung durchströmt. Das gereinigte Gas tritt in den Stapel ein und strömt in der Achsrichtung aus diesem aus.
  • Die Siebflächen sind vorzugsweise als Schlitzplatten ausgebildet, nicht als Drahtgeflechte. Die Größe der Schlitze kann je nach der Art des benutzten gekörnten Materials unterschiedlich sein.
  • Doch ist die Länge der Schlitze stets größer als ihre Breite. Es hat sich nämlich gezeigt, daß Schlitzplattensiebe, bei denen die Länge der Schlitze größer ist als die Breite, durch Rückspülung leichter zu reinigen sind als Drahtsiebe. Das gilt besonders dann, wenn die von dem verunreinigten Gas mitgeführten Teilchen von klebriger Beschaffenheit sind.
  • Die Erfindung hat zur Aufgabe, eine Kornbettfiltervorrichtung und ein Kornbettfilterverfahren zu schaffen.
  • Insbesondere hat die Erfindung zur Aufgabe, eine Kornbettfiltervorrichtung und ein Xornbettfilterverfahren zu schaffen, die für für hohe Betriebstemperaturen und für verunreinigte Gase mit einem Gehalt an daraus zu entfernenden Feinteilchen geeignet sind.
  • Weiterhin hat die Erfindung zur Aufgabe, eine Kornbettfiltervorrichtung und ein Kornbettfilterverfahren zu schaffen, die eine wirksamere Rückspülung gestatten.
  • Des weiteren hat die Erfindung zur Aufgabe, eine Kornbettfiltervorrichtung und ein Xornbettfilterverfshren zu schaffen, die eine Abtrennung klebriger oder schmieriger Stoffe bei hohem Gasdurchsatz und hoher Leistungsfähigkeit gestatten, wobei schmale Kornfilterbetten vorgesehen sind, die durch Rückspülung in wirkungsvollerer Weise zu reinigen sind.
  • Weitere Ziele ergeben sich aus dem nachstehend Gesagten.
  • Zur Veranschaulichung der Erfindung sind in den beigegebenen Zeichnungen derzeitig bevorzugte Ausführungsformen dargestellt, wobei jedoch davon auszugehen ist, daß die hier gezeigten Vorkehrungen und Mittel nicht in einem die Erfindung einschränkenden Sinn aufzufassen sind. In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Filtervorrichtung, wobei zum Zweck der Erläuterung Teile weggebrochen sind) Fig. 2 eine perspektivische Teilansicht eines Stapels von Filterelementen, wobei zur Veranschaulichung Teile der Anordnung weggebrochen sind; Fig. 3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Auffangzyklu s; Fig. 4 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Rückspül- und Reinigungszyklus Fig. 5 eine Ansicht ähnlich der Fig. 2, in der jedoch eine andere Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist, die sich besonders zur Abtrennung von klebrigen oder schmierigen Stoffen eignet und Fig. 6 eine Ansicht ähnlich der Fig. 1, in der jedoch andere Ausffihwungsfcrm gezeigt ist, bei der die Stapel hängend gelagert gert sind.
  • In den Zeichnungen, in denen gleichartige Bauteile jeweils mit den gleichen Bezugszahlen versehen sind, ist in Fig. 1 eine erfindungsgemäße Kornbettfiltervorrichtung dargestellt, die allgemein mit der Bezugszahl 10 bezeichnet ist. Diese Filtervorrichtung 10 weist ein allgemein mit der Bezugszahl 12 bezeichnetes Gehäuse auf. In der Zeichnung ist ein zylindrisch ausgebildetes Gehäuse 12 gezeigt, doch ist auch eine andere Formgebung des Gehäuses möglich. So etwa kann das Gehäuse in Form einer Kombination eines Zylinders und eines Kegels ausgebildet oder beliebig anders gestaltet sein.
  • Nahe der Oberwand 20 weist das Gehäuse 12 einen tangential angeordnete-n Einlaß 14 für das verunreinigte Gas auf. Der Einlaß 14 braucht jedoch nicht immer in tangentialer Erstreckung angeordnet zu sein und kann an dem Gehäuse 12 an einer beliebigen geeigneten Stelle vorgesehen sein. Das Gehäuse 12 ist mit einem Staubauslaß 16 versehen, der sich innerhalb des Gehäuses 12 in der Achsrichtung sowie durch dessen Bodenwand 22 hindurcherstreckt. An dem Gehäuse 12 ist außerdem ein Auslaß 18 für das gereinigte Gas vorgesehen.
  • Der Innenraum des Gehäuses 12 kann durch eine Wand 24 in eine Einlaßkammer 26 und eine Auslaß- oder Vorkammer 28 unterteilt sein. Diese Wand 24 braucht nicht trichterförmig ausgebildet zu sein, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist, sondern kann sich stattdessen auch waagerecht oder in einer sonstigen Winkelstellung erstrecken. Es sei bemerkt, daß der Staubauslaß 16 unmittelbar mit der Einlaßkammer 26 verbunden ist.
  • Innerhalb der Einlaßkammer 26 sind ein Stapel von Filterelementen 30 oder mehrere solcher Stapel angeordnet. Die Stapel 30 können hängend gelagert oder von unten abgestützt sein. Zur Veranschaulichung ist hier in der zeichnerischen Darstellung vorgesehen, daß die Stapel 30 von der Wand 24 getragen werden und sich von dieser nach oben erstrecken. Sind in der Kammer 26 mehrere Stapel angeordnet, so sind sie vorzugsweise in der Umfangsrichtung verteilt und und in einem geeigneten Abstand voneinander vorgesehen. Jeder Stapel 30 ist mit einer Auslaßleitung 32 in der Wand 24 abgestützt, wobei diese Auslaßleitung aus dem Innenraum des betreffenden Stapels in die Auslaßkammer 28 überleitet. Da die Stapel 30 sämtlich einander gleichen, soll nur einer davon in den Einzelheiten seines Aufbaus beschrieben werden.
  • Wie aus Fig. 2 deutlicher hervorgeht, ist die Leitung 32 über eine waagerecht angeordnete Zwischenwandung 36 mit einer zylindrischen Außenwand 34 verbunden. Oberhalb der Brände 34 und 36 ist eine Vielzahl übereinandergeschichteter ringförmiger Teile 37, 39 usw. vorgesehen. Jedes der ringförmigen Teile weist eine zylindrische Außenwand 38 auf, die durch eine dazwischenliegende Wand 42 mit einer zylindrischen Innenwand 40 verbunden ist. In Fig. 2 erstreckt sich die Zwischenwand 42 in bezug auf die Längsachse des Stapels in radialer Richtung.
  • Am unteren Ende der Innenwand 40 ist ein Flansch 46 vorgesehen, der sich radial nach außen erstreckt. Die Außenwände 34, 38 usw. weisen jeweils einen Flansch 44 auf, der sich radial nach innen erstreckt. Der Zwischenraum zwischen der Innenwand 40 des einen ringförmigen Teils und der Außenwand des nächstfolgenden ringförmigen Teils stellt jeweils eine schmale Ringkammer dar, die mit einem gekörnten Material gefüllt ist, wodurch ein Filterbett gebildet wird. Das Filterbett zwischen den Wänden 34 und 40 ist mit der Bezugszahl 48 bezeichnet.
  • In Erstreckung zwischen den Außenwänden benachbarter ringförmiger Teile ist eine zylindrische Siebfläche 50 vorgesehen. Die Siebfläche 50 stellt einen Einlaß zu dem betreffenden Filterbett dar und kann als ein von der Wand 34 gesondertes Teil oder einstückig mit dieser ausgebildet sein. Eine innere Siebfläche 52 wird von den in radialer Erstreckung an benachbarten ringförmigen Teilen vorgesehenen Flanschen getragen, beispielsweise also von den Flanschen 46 und 44. Die Siebfläche 52 stellt einen Auslaß aus dem Filterbett dar, so daß also die gereinigte Luft in den Innenraum des Stapels einströmen und in der Achsrichtung durch die Leitung 32 aus diesem wieder ausströmen kann.
  • Vorzugsweise Vorzugsweise handelt es sich bei den Siebflächen 50 und.
  • 52 um Schlitzplatten und nicht um Drahtgeflechte. Es hat sich gen zeigt, daß als Schlitzplatten ausgebildete Siebflächen durch Rück-Spülung leichter zu reinigen sind und auch eine längere Betriebslebensdauer haben als engmaschige Drahtsiebe, die bei hohen Temperaturen leicht Oxidationserscheinungen unterliegen. Die Schlitzgröße kann auch unabhängig von der Plattenstärke gewählt werden, während das Entsprechende für Drahtsiebe nicht gilt. Die Schlitzgröße kann von Fall zu Fall unterschiedlich sein, was von der Teilchengröße des gekörnten Materials abhängt. Für ein typisches Filterbett, bei dem es sich bei dem gekörnten Filtermaterial um einen indifferenten Sand, beispielsweise um einen Sand Nr. 1/2 handelt, können die Schlitze in den Siebflächen 50 und 52 bei einer Plattenstärke von 0,6 mm die Abmessungen 0,34 x 3,55 mm haben. Die Plattenstärke und die Schlitzgröße werden je nach den Temperaturbedingungen, unter denen das. Filter benutzt werden soll, und je nach der Teilchengröße des verwendeten gekörnten Materials unterschiedlich ausfallen. Die Querabmessungen der Schlitze müssen stets kleiner sein als die entsprechenden Abmessungen der Teilchen des Filtermaterials.
  • In der Fluchtrichtung eines jeden der Filterstapel ist eine Rückspüldüse 58 vorgesehen, die beliebig in einer geeigneten Weise angebracht sein kann. Bei der dargestellten Ausführungsform wird diese Düse 58. zweckdienlicherweise von der Bodenwand 22 getragen und kann mit einer Leitung 54 in Verbindung stehen, in die ein Regelventil 56 gelegt ist. Die Leitung 54 ist vorzugsweise an eine Rochdruckluft#ue#lle angeschlossen, die beispielsweise Luft mit einem Druck von 10,5 bis 14,0 at abgeben kann. Das Ventil 56 ist ein handelsübliches gesteuertes llembranventil, das mit einem Zeitgeber versehen ist, so daß in die Auslaßkammer 28 aufeinanderfolgende Druckluftstöße zur Rückspülung eingeleitet werden können.
  • Bei einer für die Praxis geeigneten Ausführungsform der Erfindung wurden befriedigende Resultate erzielt, wenn die R[ickspülimpulse in einem zeitlichen Abstand von 0,10 bis 0,15 Sekunden aufeinander folgten. Die bei der Rückspülung aus der mit dem Ventil til 56 verbundenen Düse 58 mit einer Bohrung von 19,05 mm bei den beiden Druckluft stößen mit einem Druck von 12,6 at auströmende Hochdruckluft hatte ein Volumen von ungefähr 0,105 m3. Die unter hohem Druck stehende Rückspülluft löst den Luftstrom aus der Vorkammer aus, durch den die Filterbetten verwirbelt werden. Unter diesen Bedingungen wurden befriedigende Ergebnisse erzielt, wenn sich das Volumen der Vorkammerluft auf ungefähr 0,5 m3 belief. Die Druckluftstöße waren zeitlich so aufeinander abgestimmt, daß der zweite Impuls eine Schockwelle erzeugte, die von den Filterbetten aufgenommen wurde, bevor sich diese aus dem durch den ersten Impuls herbeige führten Verwirbelungszustand absetzen konnten.
  • Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, bestehen die Filterbetten aus einem gekörnten Material, das nicht den Gesamtraum der Filterkammern einnimmt. So bleibt der Raum oberhalb der Filterbetten in den Filterkammern zu ungefähr 25 Prozent frei, damit das Bett in diesem Leerraum verwirbelt werden kann.
  • In Fig. 5 ist ein allgemein mit der Bezugszahl 30' bezeichneter Filterstapel dargestellt, wie er bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist. Dieser Stapel 30' gleicht, abgesehen von den nachstehend aufgeführten Unterschieden, dem Stapel 30. Der Filterstapel 30' eignet sich besonders zur Reinigung von Abluft mit einem Gehalt an klebrigen oder schmierigen Teilchen wie beispielsweise Teilchen von gelöschtem Kalk, Titandioxid, zisenoxid usw. Die entsprechenden Bauteile sind in dem Stapel 30' jeweils mit der gleichen Bezugszahl wie zuvor versehen, der jedoch ein Indexstrich beigefügt ist.
  • In dem Stapel 30' ist die zwischengefügte Wand 42' in einem Winkel von ungefähr 30 gegen die Stapellängsachse geneigt.
  • Außerdem erstreckt sich das Filterbett 48' in der Höhe bis über den oberen Rand der Außenwand des ringförmigen Teils hinaus, so daß der obere Teil des Filterbetts 48' über den unteren Teil der Siebfläche 50' hinweggreift. Diese lderlgnale des Stapels 30 wirken sich jeweils im Sinne einer wirksameren Reinigung des Filterbetts von schmierigen oder klebrigen Stoffen aus, die auf dem Filterbett leicht eine Schicht bilden können. Auch wenn der klebrige Stoff an der Oberseite des des Filterbetts 48t also eine Schicht gebildet haben sollte, könnte die Rückspülluft dennoch durch die Siebfläche 50' austreten. Der Stapel 30' gleicht im übrigen jedoch dem Stapel 30 und wird in gleicher Weise wie dieser benutzt.
  • In Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, die mit der Bezugszahl 10' bezeichnet ist. Abgesehen von den im folgenden aufgeführten Einzelheiten gleicht diese Vorrichtung 10' der Vorrichtung 10. Auch bei der Vorrichtung 10' sind die entsprechenden Bauteile wieder mit den gleichen, hier jedoch mit einem Indexstrich versehenen Bezugszahlen bezeichnet. Bei der Vorrichtung 10' liegen die Stapel 30' unterhalb der Wand 242 und werden von dieser in hängender Anordnung getragen. Der Einlaß 141 ist an dem Gehäuse 12 radial angeordnet und unterhalb des Auslasses-181 vorgesehen. Die Düsen 58' sind jeweils in Gegenüberstellung zu einer der Leitungen 32' in der Wand 20t angeordnet.
  • Erwünschtenfalls können die Flansche 44 und 46 in Fortfall kommen. Dies läßt sich in der Weise bewerkstelligen, daß die Wände 34 und 40 einstückig mit einer horizontalen Wandung ausgebildet werden, in der Schlitze vorgesehen sind und die so eine Siebfläche bildet, die in ihrer Wirkweise der Siebfläche 52 gleicht.
  • Der Betriebsablauf ist bei der Vorrichtung 10 der folgende: Die Vorrichtung 10 kann mit einem Gasdurchsatz von 3,04 bis 30,4 m3/min pro Quadratmeter Filterfläche betrieben werden. Die Filtervorrichtung arbeitet in diesem Durchsatzbereich bei einem Druckabfall von 50,8 bis 508 mm Wassersäule unter Gasnormalbedingungen sowie bei Verwendung eines Sandes Nr. 1/2. Durch eine entsprechend Einstellung der porosität durch Veränderung der Tiefe des Filterbetts und eine zweckdienliche Wahl des gekörnten Filtermittels läßt sich ein Wirkungsgrad bis zu 99,9 Prozent erzielen.
  • Es lassen sich auch noch Teilchen abtrennen, deren Größe unter 1 Mikron liegt. Es sind keine beweglichen Organe vorgesehen, kein elektrisches Feld, keine Umlaufdichtungen und keine ermüdungsanfälligen Fasern oder Membranen, was eine lange Betriebslebensdauer verbürgt.
  • Das Das verunreinigte Gas tritt tangential durch den am oberen Teil des Gehäuses 12 vorgesehenen Einlaß 14 ein und strömt hierauf nach unten.Das Gas durchströmt in radialer Richtung die äußeren Siebflächen 50 oder 50' und strömt dann in der Achsrichtung durch die Filterbetten. Das gereinigte Gas tritt durch die Luftsiebe aus und sammelt sich im Innenraum der Stapel, um dann in der Achsrichtung in die Auslaßkammer 28 auszuströmen. Aus der Kammer 28 strömt das saubere Gas durch den Auslaß 18 aus. In diesem Zusammenhang ist auf die schematische Darstellung des Auffangzyklus in Fig. 3 zu verweisen.
  • Erreicht der Druckabfall infolge der Anhäufung des aufgefangenen Teilchenmaterials eine bestimmte Höhe, so müssen die Filterbetten durch Rückspülung gereinigt werden. Der Reinigungszyklus ist in schematischer Form in Fig. 4 dargestellt. Die Rückspülung wird vorzugsweise so vorgenommen, daß hierdurch das ständige Einströmen des verunreinigten Gases und das Ausströmen des gereinigten Gases durch den Auslaß 18 in keiner Weise beeinträchtigt wird.
  • Für jeden der Filterstapel ist in der Fluchtrichtung eigens eine Rückspüldüse vorgesehen. Die Ruckspülreinigting eines jeden Stapels wird im Bedarfsfall individuell vorgenommen. Bei der Rückspülung wird Luft unter hohem Druck und mit hoher Geschwindig keit in den betreffenden Stapel eingeblasen. Falls zur Verwirbelung des Filterbetts 48 beispielsweise eine Strömungsgeschwindigkeit von 30 cm pro Sekunde hinreichen Zirde, so wird die Rückspülluft mit einer Geschwindigkeit von mindestens 60 cm pro Sekunde eingeblasen.
  • Die Zuführung der Primärrückspülluft erfolgt vorzugsweise mit einem Druck von 10,5 bis 14,0 at in aufeinanderfolgenden Impulsen unter Zwischenschaltung einer kurzen Zeitspanne, wodurch sichergestellt werden soll, daß durch den zweiten Impuls eine Schockwelle der Luft in dem Filterbett ausgelöst wird, bevor sich das verwirbelte Filterbett abgesetzt hat. Eine geeignete Verzugszeit ist bei einem schmalen Filterbett der weiter unten genannten Größe eine solche von 0,10 bis 0,15 Sekunden.
  • 13ei der Verwirbelung der Fffilterbetten unter einhaltung der obigen obigen Bedingungen unterliegt das gekörnte Material dem folgenden Vo rgangsve rl auf: (a) Das gekörnte Material befindet sich während des Auffangzyklus zunächst in einem Ruhezustand, (b) in der ersten Phase des Reinigungszyklus erfolgt eine Expansion und Verwirbelung des Betts, das hierauf in seiner Gesamtheit nach oben geführt wird, bis es auf die Wand 42 aufprallt, also auf die Bettoberwand, an der es in einem nichtverwirbelten Zustand zur Ruhe kommt, während sich gleichzeitig zwischen dem Bett und der Siebfläche 52 ein leerer Raum gebildet hat, (c) das Bett fällt nach dem ersten Druckluftimpuls nieder, (d) noch bevor das Bett wi#eder seine Ruhelage gemäß (a) eingenommen hat, folgt der zweite Impuls, worauf sich jetzt der Vorgang (b) wiederholt, und (e) das Bett gelangt in den Ruhezustand gemäß (a) und ist nun für die Betriebsfortführung hergerichtet, da das gekörnte Material gereinigt ist und der Auffangzyklus wieder einsetzen kann.
  • Nimmt das Bett nach dem Vorgang (e) wieder die Ruhelage ein, so erstreckt sich die obere Fläche des gekörnten Materials in einem spitzen Winkel, der kleiner ist als der Schüttwinkel. Die Höhe des Bettes ist daher gleichmåßiger, wie dies für die Wiederholung des Vorganges (b) beim nächstfolgenden Reinigungszyklus auch erwünscht ist.
  • Während der Vorgänge (b), (c) und (d) wird das gekörnte Material von den in-den Zwischenräumen vorhandenen Teilchen und von den an dem gekörnten Material anhaftenden zusammengeballten Teilchen gereinigt. Eine solche Reinigung wäre dann nicht zu erzielen, wenn die Rückspülgeschwindigkeit nicht höher läge als die zur Verwirbelung des Betts und zum Mitführen der abgelösten Teilchen er forderliche Strömungsgeschwindigkeit. Es ist anzunehmen, daß die Ablösung der an dem gekörnten Material anhaftenden Teilchen durch eine Reibwirkung zwischen den Körnern begünstigt wird. Fall die an dem gekörnten Material anhaftenden Teilchen nicht immer wieder entfernt entfernt werden, nimmt die Höhe des Bettes zu und es tritt schließlich der Zustand ein, daß oberhalb des Bettes kein hinreichender Raum für die Expansion des Bettes bei dessen Verwirbelung zur Verfügung steht. Die Vorrichtung wird somit wegen des hohen Druckabfalls dann funktionsunfähig.
  • Günstige Ergebnisse wurden erzielt, wenn ein schmales ringförmiges Filterbett 48 vorgesehen war. Bei einem Stapel mit einem Außendurchmesser von 203 mm und einem Durchmesser der Innenwände, also beispielsweise der Wände 40, von 127 mm hatte daa Filterbett 48 in der Radialrichtung eine Breite von 38 mm. Das Gesamtvolumen der Primärrückspülluft belief sich bei den beiden Druckluftimpulsen auf 0,1 m3. Das mitgeführte Sekundärluftvolumen in der Auslaßkammer 28 mochte sich auf das Zweifache oder auf ein Mehrfaches des Primärluftvolumens belaufen.
  • Bei der obigen, für die Praxis geeigneten Ausführungsform, bei der die Radialbreite des Filterbetts 38 mm betrug, belief sich dessen Höhe auf 95 mm. Das gekörnte Filtermaterial war ein Sand Nr. 1/2 mit einem Leerraumkoeffizienten von 0,42 und einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,48 mm.
  • Aus fertigungstechnischen Gründen kann die Außenwand eines jeden der ringförmigen Teile der Stapel 30 oder 30 aus zwei miteinander verbundenen Elementen bestehen. In diesem Zusammenhang sei beispielsweise auf Fig. 5 verwiesen, aus der hervorgeht, daß die Wand 34' gegen einen versetzten Teilbereich der Wand 34" hermetisch abgedichtet ist, während der Wandteil 38' in ähnlicher Weise mit der Wand 38" verbunden ist. Der Flansch, auf dem die Bodensiebfläche mit ihrem Außenrand aufliegt, ist dann an der unteren Randkante der Wände 34", 38" usw. vorgesehen. Es sei bemerkt, daß die Wand 36§ in Fig. 5 ebenso geneigt ist wie die Wand 42'.
  • Die obigen Maß- und Größenangaben sollen lediglich der Veranschaulichung dienen. Die Abmessungen werden bei einem schmalen, ringförmigen Filterbett im allgemeinen solche sein, daß sich der Außendurchmesser des Stapels etwa auf das Ft#nf bis Siebenfache der Radialbreite des Filterbetts beläuft.
  • Die Die Erfindung #ann zur Abtrennung von teilchenförmigen Stoffen aus stark erhitzten Gasen im Rahmen der Energieversorgungstechnik, in der Erdölindustrie, der Stahlindustrie und in bestimmten Zweigen der chemischen Großtechnik Anwendung finden. Eine Anwendung der Erfindung ist auch dann möglich, wenn es sich bei dem gekörnten Material um ein Absorptionsmittel wie beispielsweise Holzkohle handelt, das zum Entfernen von teilchenförmigen Stoffen und von Gasen wie etwa Schwefeldioxid aus dem verunreinigten Strom dient.
  • Die Erfindung kann in unterschiedlichen Formen Verkörperung finden und Einzelheiten der obigen Beschreibung sind nicht in einem die Erfindung einschränkenden Sinn aufzufassen.
  • patentansprüche

Claims (4)

  1. Patentansprüche ) Filtervorrichtung mit einem hohlen Filterstapel, der eine Anzahl von von übereinander angeordneten Kammern aufweist, deren Innen- und Außenwände ringförmige Filterbetten begrenzen, die ein indifferentes gekörntes Material enthalten, das jeweils den betreffenden Kammerraum teilweise ausfüllt, mit einer jeweils einen Einlaß zu dem betreffenden Filterbett bildenden Siebfläche an der Außenwand und mit einer das Ausströmen eines gereinigten Gases in der Achsrichtung ermöglichenden Leitung an dem einen Ende des Filterstapels, die in den Innenraum des Filterstapels einmündet, gekennzeichnet durch eine allgemein waagerechte, den Boden des jeweiligen Filterbetts überspannende Siebfläche (52), wobei die Innen- und die Außenwand des Filterstapels (30) durch eine Anzahl ringförmiger Teile (37, 39) gebildet werden, die jeweils teilweise die Innenwand (40) und teilweise die Außenwand (38) ausmachen und wobei das lnnenwandelement des einen Teils (39) gemeinsam mit dem Außenwandelement eines anderen Teils (37) einschmales, ringförmiges Filterbett umgrenzt.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die waagerechte Siebfläche (52) jeweils zwischen der Außenwand (38) des einen Teils (40) und der Innenwand des unmittelbar benachbarten Teils (39) erstreckt (siehe Fig. 2 bis 5).
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand des einen Teils (40') mit der Außenwand (38') durch eine dazwischenliegende, gegen die Achse des Filterstapels (30') in einem Winkel geneigte Wand (42') verbunden ist (siehe Fig. 5).
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Einlaß bildende Siebfläche (50) jeweils in Erstreckung zwischen den Außenwänden (34, 38) benachbarter Teile vorgesehen ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3911272A1 (de) * 1989-04-07 1990-10-11 Schlecht Karl Rohmaterialsilo zur beschickung von trocken- und mischanlagen sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

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DE3911272A1 (de) * 1989-04-07 1990-10-11 Schlecht Karl Rohmaterialsilo zur beschickung von trocken- und mischanlagen sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

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