DE2846499A1

DE2846499A1 - Verfahren zur beseitigung von staubteilchen von diese mit sich fuehrenden partikeln

Info

Publication number: DE2846499A1
Application number: DE19782846499
Authority: DE
Inventors: Albert Rebours
Original assignee: AIR INDUSTRIE SA; Air Industrie SA
Current assignee: Air Industrie Environnement Aie Sa Courbevoi
Priority date: 1977-10-25
Filing date: 1978-10-25
Publication date: 1979-04-26
Also published as: NO146700C; AU4086878A; FR2407027B1; IT7809624A0; CH623492A5; CA1132486A; NO146700B; IT1104223B; DE2846499C2; FR2407027A1; NO783585L; AU530030B2; ES474484A1; JPS5472581A; JPS6257394B2

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H.Wei ck mann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. R A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing. H. Liska

8000 MÖNCHEN 86, DEN 2 5. Cfi* 197%

POSTFACH 86C820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22

AIR INDUSTRIE

19, Avenue Dubonnet

92401 COURBEVOIE, Frankreich

Verfahren zur Beseitigung von Staubteilchen von diese mit sich führenden Partikeln

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■Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Staubbeseitigung bei Partikeln, und zwar zur Erzielung einer Trennung zwischen Partikeln und viel feineren Staubteilchen, die an den Partikeln hängen geblieben sind.

Bei den betreffenden Partikeln kann es sich insbesondere um Aluminiumpartikeln handeln, die in einen geeigneten Kreislauf abgegeben werden, um mit einem verunreinigten und Staubteilchen mit sich führenden Gas in Kontakt zu gelangen, welches von Elektrolysegefäßen in der Aluminiumindustrie abgegeben wird, wobei ein derartiger Kontakt insbesondere dadurch bewirkt wird, daß die Partikeln der Fixierung durch Fluor ausgesetzt werden, welches in dem betreffenden Gas enthalten ist, bevor die Abgabe des Gases an die Atmosphäre erfolgt. Tatsächlich verbinden sich die Aluminiumpartikeln nicht nur mit Fluor, sondern in gleicher Weise mit feinen Verunreinigungs-Staubteilchen aus Kohlenstoff, Eisen, Phosphor, Nickel usw., was dem Ablösen und Trennen von großen Aluminiumpartikeln entspricht, um diese wieder verwenden und in den Zyklus einführen zu können, sei es in die betreffenden Behälter oder in den Kreislauf zur Herstellung eines Kontakts.

In einer generellen Art bezieht sich die Erfindung auf alle Arten von Materialien, die unter Bildung von Partikeln auftreten, an welchen feinere Staubteilchen anhaften (die im Sub-Mikrometerbereich liegen können), weshalb es zweckmäßig ist, insbesondere dann, wenn es sich um Verunreinigungs-Staubteilcnen handelt, die größeren Partikeln in dem Fall wegzuführen, daß diese Teilchen wieder verwendet oder kommerziell ausgenutzt werden können.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein

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Verfahren zur Trennung von Partikeln und feinen Staubteilchen zu schaffen, wobei dieses Verfahren wirksamer sein soll als die bisher bekannten Verfahren und wobei dieses Verfahren mit Hilfe sehr einfacher Einrichtungen ausgeführt werden können soll.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch ein Verfahren zur Beseitigung von Staubteilchen erfindungsgemäß dadurch, daß zumindest ein mit feinen Staubteilchen beschickter Partikelstrom gebildet wird, der gegen ein Hindernis mit einer solchen ausreichenden Geschwindigkeit gerichtet wird, daß unter der Auftreffwirkung die feinen Staubteilchen von den Partikeln abgelöst werden, und daß eine Trennung zwischen den feinen Staubteilchen und den von den Staubteilchen befreiten größeren Partikeln vorgenommen wird.

Das zuvor genannte Hindernis kann durch ein feststehendes Filter bzw. Blech gebildet sein, so daß die von Staubteilchen zu befreienden Partikeln dort zum Auftreffen kommen. Es kann sich aber auch in vorteilhafter Weise um mindestens einen weiteren Strahl von Partikeln handeln, und zwar insbesondere von Partikeln, die in gleicher Weise von Staub zu befreien sind.

Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß die Erfindung somit im wesentlichen die Bildung wenigstens zweier Partikelstrahlen aus von Staubteilchen zu befreienden Partikeln betrifft, welche Partikelstrahlen gegeneinander gerichtet werden, um die betreffenden Partikeln der Partikelstrahlen aufeinander treffen zu lassen. Das Auftreffen der Partikeln und die hervorgerufene heftige Turbulenz rufen das Ablösen der feinen Staubteilchen hervor, die an den betreffenden Partikeln anhaften, wobei die betreffenden Staubteilchen sodann schließlich von den Partikeln getrennt werden können, beispielsweise durch Absaugen oder Abgabe eines Luftstrahls mit einer

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geringen Geschwindigkeit oder sogar durch eine Zentrifugaltrennung oder in analoger Weise.

Überdies kann vorgesehen sein, daß der Partikelstrahl oder die Partikelstrahlen durch Druckluftströme erzeugt werden, in die die Partikeln eingespritzt bzw. eingeführt werden. Überdies können die betreffenden Strahlen dadurch erzeugt werden, daß Druckluftströme in ein Wirbelschichtbett eingeführt werden, umfassend die von Staubteilchen zu befreienden Partikeln, wobei diese Anordnung gegenüber der vorhergehenden Anordnung den Vorteil mit sich bringt, eine frühzeitige Abnutzung des Innern von Blasdüsen zu vermeiden.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, die in gleicher Weise vorteilhaft ist, kann das Verfahren überdies dadurch gekennzeichnet sein, daß die Befreiung der Partikeln von Staubteilchen in mehreren Schritten in einem Wirbelschichtbett vorgenommen wird, und zwar unter Abzug in ein Filter, welches durch Querwände in Felder unterteilt ist, durch welche Durchtrittsspalte für die Partikeln gebildet sein können.

Die Erfindung betrifft eine industriell besonders geeignete Ausführungsform zur fortgesetzten Behandlung von relativ bedeutenden Mengen von von Staubteilchen zu befreienden Partikeln.

Unabhängig davon, welche Ausführungsform für ein Verfahren gemäß der Erfindung gewählt xvird, zeichnet sich eine derartige Ausführungsform dadurch aus, daß die Trennung zwischen den feinen Staubteilchen und den von Staub befreiten größeren Partikeln durch einen Luftstrom· bewirkt wird, der mit einer schwachen Geschwindigkeit aufsteigt und der sich eignet dazu, die feinen Staubteilchen nach oben mitzureißen und die größeren Partikeln hinunterfallen zu lassen.

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In dem Fall, daß die aus den von Staubteilchen zu befreienden und gegeneinander gerichteten Strahlen bzw. Strömen'durch Druckluft ströme hervorgerufen werden, die in ein Wirbelschichtbett aus den betreffenden Partikeln eingeführt werden, wird diese mit geringer Geschwindigkeit ansteigende Luftströmung automatisch durch die Abgabe von Luft an in das Wirbelschichtbett mündende Gebläsedüsen ebenso wie durch die Wirbelschichtluft erzeugt»

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend an verschiedenen Ausführungsformen beispielsweise näher erläutert .

Fig. 1 zeigt eine erste Anwendungsform des Verfahrens, gemäß der zwei Gebläsedüsen verwendet werden, die gegeneinander gerichtet sind und die jeweils zum einen mit Druckluft und zum anderen mit von Staubteilchen zu befreienden Partikeln gespeist werden.

Fig. 2 zeigt eine Variante, gemäß der zwei Gebläsedüsen verwendet werden, die zueinander gerichtet sind und die jeweils mit Druckluft gespeist werden und in ein aus von Staubteilchen zu befreienden Partikeln bestehendes Wirbelschichtbett hineinragen.

Fig. 3 zeigt eine Variante der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform, gemäß der die Achsen der betreffenden beiden Gebläsedüsen einen bestimmten Winkel einschließen. Fig. 4 zeigt schematisch eine noch weitere Anwendungsform eines Verfahrens gemäß der Erfindung, und zwar zur fortwährenden industriellen Behandlung einer großen Menge von von Staubteilchen zu befreienden Partikeln.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Anordnung, die zur Durchführung eines Verfahrens gemäß der Erfindung dient, besteht im wesentlichen aus einer Kammer -1, die als Trennkammer oder Klärkammer bezeichnet werden kann und deren einander gegenüberliegende Wände von zwei Düsen 2 durchzogen sind, die aufeinanderzu gerichtet sind,

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und zwar in derselben Richtung (es sei angemerkt, daß mehr als zwei Düsen vorgesehen sein können, die konver- ■ gierende Strahlen bzw. Strömungen abgeben).

Jede Düse 2 wird zum einen mit Druckluft, beispielsweise mit 3 Bar (bei 3)., und zum anderen mit von Staubteilchen zu befreienden Partikeln (bei 4) gespeist. Demgemäß treffen die beiden Partikelströme von den Düsen 2 in der mittleren Zone 5 ein, wobei die Partikeln dieser beiden Partikelströme aufeinandertreffen. Die Zusammenstöße zwischen den betreffenden Partikeln rufen das Ablösen der feineren Staubteilchen hervor, die an den betreffenden Partikeln haften. Diese feinen Staubteilchen werden daher zur Oberseite der Kammer 1 durch die mit geringer Geschwindigkeit aufsteigende Strömung mitgenommen, die durch die von den Düsen abgegebene Luft hervorgerufen wird, während die größeren, von Staubteilchen befreiten Partikeln zum Boden der Kammer hinun'te rf allen (Trichter 6).

Aus diesem Trichter können die Partikeln entnommen werden, um abtransportiert oder wieder verwendet zu werden, oder sogar wieder in den Zyklus durch die Düsen 2 abgegeben zu werden, um, sofern erforderlich, ihre Entstaubung zu vervollständigen.

Hinsichtlich der nach oben mitgenommenen feinen Staubteilchen ist anzumerken, daß diese von der Trägerluft mittels Elektrofilter oder entsprechender Filter abgeschieden werden können, woraus sich ergibt, daß die gereinigte Luft an die Atmosphäre abgegeben werden kann.

Um eine zu schnelle Abnutzung des Innern der Düsen zu vermeiden, und zwar insbesondere in dem häufig vorkommenden Fall, gemäß dem die von Staubteilchen zu befreienden Partikeln sehr stark schleifen, kann man gemäß, der in Fig. 2 dargestellten Variante der Ausführungsform die

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beiden konvergierend verlaufenden Partikelströme dadurch erzeugen, daß lediglich Druckluft in ein Wirbelschichtbett 7 eingeführt wird, welches aus von Staubteilchen zu befreienden Partikeln besteht. Die Luft, die aus den beiden Düsen 8 austritt, welche mit Druckluft gespeist werden und welche in gleicher Veise gegeneinander in derselben Richtung verlaufen, ist zu einer mittleren Auftreffzone 9 hin gerichtet und nimmt tatsächlich die von Staubteilchen zu befreienden Partikeln des Bettes 7 mit. Die feinen Staubteilchen, die somit von den Partikeln losgelöst werden, werden überdies zur Oberseite der Kammer hin mitgenommen und sodann einem Filter zugeführt. Dies erfolgt mit Hilfe der mit einer geringen Geschwindigkeit aufsteigenden Strömung, die zum einen durch die von den Düsen 8 abgegebene Luft und zum anderen durch die Wirbelschichtluft hervorgerufen wird, welche bei 10 unterhalb der porösen Trennwand 11 zugeführt wird. Dabei fallen auch die größeren Partikeln, die zum größten Teil von Staubteilchen befreit sind, auf den Boden der Kammer 1 in dem verwirbelten Bett 7, in welchem sie überdies einer Entstaubungswirkung durch ein Anschlagen ausgesetzt sein können oder aus welchem sie fortschreitend abgeführt werden können.

In Fig. 3 ist eine Variante der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform gezeigt. Gemäß Fig. 3 sind die mit Druckluft versorgten Düsen 8¹ in das Wirbelschichtbett 7 der Kammer 1 eingeführt. Überdies sind die betreffenden Düsen so angeordnet, daß die hervorgerufenen Ströme der von Staubteilchen zu befreienden Partikeln gegeneinander gerichtet sind, wobei die Achsen der Düsen einen bestimmten Winkel einschließen, so daß die Auftreffzone 9¹ sich in dem oberen Bereich befinden kann und sogar ein bißchen oberhalb des Wirbelschichtbettes 7. Diese Ausführungsform kann die Trennung zwischen den Partikeln und den Staubteilchen begünstigen.

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Es sei darauf hingewiesen, daß dabei in gleicher Weise mehr als zwei Ströme in der Auftreffzone 9' konvergieren können. In diesem Fall werden die Düsen 8* entsprechend einem Kegel angeordnet sein.

In Fig. 4 ist schließlich eine noch weitere Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, um kontinuierlich industrielle Mengen von von Staubteilchen zu befreienden Partikeln zu bearbeiten, beispielsweise Aluminiumpartikeln, an denen feine Verunreinigungen anhaften.

Dabei kann man einen Wirbelschicht-Durchgang 12 verwenden, der schwach geneigt ist, wobei die von Staubteilchen zu befreienden Partikeln aufgrund der Erdschwerkraft von der Einstrittsseite zu der Austrittsseite des betreffenden Kanals 12 hin strömen, und zwar auf einer porösen Trennwand 13 Cdas unterhalb der Wand 13 vorgesehene Luftspeiserohr ist nicht dargestellt worden).

Der obere Teil des Kanals 12 (oberhalb der Wand 13) ist mit quer verlaufenden Zwischenwänden 14, beispielsweise mit drei Zwischenwänden versehen, deren jede mit einem horizontal verlaufenden Spalt 5 versehen ist, um den Durchtritt von Partikeln in eines der so entsprechend gebildeten Fächer zu bewirken. Andererseits sind zur Anwendung des generellen Prinzips der Erfindung die beiden einander gegenüberliegenden Querwände jedes Abteils von Druckluft-Blasdüsen 16 durchzogen, die aufeinanderzu gerichtet sind und die an Verteilerleitungen, wie die Leitung 17, angeschlossen sind. Schließlich erstreckt sich oberhalb der Fächerzone eine Trenn- oder Klärkammer 18, und zwar entsprechend den Kammern 1 bei den zuvor betrachteten Ausführungsformen.

Die Arbeitsweise der Anordnung ist hier im wesentlichen dieselbe wie bei den zuvor beschriebenen Anordnungen: Die feinen Staubteilchen, die von den größeren Partikeln innerhalb jedes Faches unter der Wirkung des Zusammen-

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treffens der beiden Ströme abgelöst sind, werden zu dem oberen Teil der Kammer 18 hin durch den hochsteigenden Luftstrom abgeführt, der dort den Anfang hat, während die von Staub befreiten Aluminiumpartikeln ihre Bewegung auf der porösen Zwischenv/and 13 fortsetzen.

Es sei darauf hingewiesen, d&ß sin "/erfahren gemäß der Erfindung einen ausgezeichneten 'iir&ongsgred. hinsichtlich der Entstaubung von zumindest 50?ί mit sich bringt urd zum anderen di3 Trennung von Partikeln, :>:<ishe sondere Aluminiumpartikeln; und im Submikrobereich liegenden Jtaubteilchen ermögliche, die sehr fest an άζη betreffBauen Partikeln anhaften, wie dies bei Phosphor der Fall .„t.rc.

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Claims

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. E A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing. H. Liska

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POSTFACH 860820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 9S 39 21/22

Patentansprüche

ΛΪ Verfahren zur Beseitigung von Staubteilchen von Partikeln, insbesondere zur Trennung von Partikeln und viel feineren Staubteilchen, die an den betreffenden Partikeln festhaften, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Strom aus Partikeln, die feine Staubteilchen mit sich führen, gegen ein Hindernis mit einer solchen ausreichenden Geschwindigkeit geleitet wird, daß unter der Auftreff wirkung die feinen Staubteilchen von den betreffenden Partikeln abgelöst werden, und daß eine Trennung zwischen den feinen Staubteilchen und den so von diesen Staubteilchen befreiten größeren Partikeln vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hindernis dadurch gebildet wird, daß zumindest ein weiterer Partikelstrom abgegeben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Partikeln für den jeweiligen Partikelstrom auch von Staubteilchen zu befreiende Partikeln verwendet werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Partikelstrom durch Bereitstellen von Druckluftströmen erzeugt wird, in die die Partikeln eingeführt werden.

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ORIGINAL INSPECTED
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Partikelstrom dadurch erzeugt wird, daß Druckluftströme in ein von Staubteilchen zu befreiende Partikeln enthaltendes Wirbelschichtbett (7) eingeführt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Befreiung der Partikeln von Staubteilchen in einer Vielzahl von Schritten in einem Wirbelschichtbett längs eines Durchgangs (12) vorgenommen wird, der durch quer verlaufende Wände in Fächer unterteilt ist und der mit Durchtrittschlitzen (5) für Partikeln versehen ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung zwischen den feinen Staubteilchen und den von diesen befreiten größeren Partikeln dadurch bewirkt wird, daß eine mit geringer Geschwindigkeit nach oben steigende Luftströmung abgegeben wird, die die feinen Staubteilchen mit nach oben mitzunehmen gestattet und die die größeren Partikeln nach unten fallen läßt.

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