DE2846499C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abtrennen von an Partikeln haftendem Feinstaub, mit einer Trennkammer in Form eines durch Seitenwände und einen luftdurchlässigen Boden begrenzten Fluidisierungsbetts, welches einen Einlaß und einen Auslaß für die Partikel aufweist, mit einer durch den Boden hindurch mit dem Fluidisierungsbett kommunizierenden Druckluftquelle, mit mehreren Düsen an den Seitenwänden zum Einblasen eines partikelfreien Druckgases in die Trennkammer und mit einer oberhalb des Bodens und der Düsen angeordneten Ab­ zugseinrichtung für den abgetrennten Feinstaub.

Bei den Partikeln kann es sich insbesondere um Aluminium­ partikel handeln, die in einen geeigneten Kreislauf abge­ geben werden, um mit einem verunreinigten und Staubteil­ chen mit sich führenden Gas in Kontakt zu gelangen, wel­ ches von Elektrolysegefäßen in der Aluminiumindustrie ab­ gegeben wird, wobei ein derartiger Kontakt insbesondere dadurch bewirkt wird, daß die Partikel der Fixierung durch Fluor ausgesetzt werden, welches in dem betreffen­ den Gas enthalten ist, bevor die Abgabe des Gases an die Atmosphäre erfolgt. Tatsächlich verbinden sich die Alu­ miniumpartikel nicht nur mit Fluor, sondern in gleicher Weise mit feinen Verunreinigungsstaubteilchen aus Koh­ lenstoff, 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.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf dieses eine An­ wendungsgebiet, sondern ist überall dort einsetzbar, wo es gilt, Partikel irgendwelcher Materialien von feineren anhaftenden Staubteilchen (deren Abmessungen im Sub­ mikrometerbereich liegen können) zu befreien, um die Partikel abgesondert von dem Feinstaub wegführen zu kön­ nen für eine etwaige weitere Nutzung.

Gattungsgemäße Vorrichtungen zum Abtrennen von an Parti­ keln haftendem Feinstaub sind beispielsweise aus der FR-A- 22 58 904 bekannt. Bei einer bekannten Vorrichtung werden die feinstaubbehafteten Partikel nach ihrem Eintritt in das Fluidisierungsbett der Trennkammer von einem aus ge­ sondert im Bereich des Fluidisierungsbettes angeordneten Düsen strömenden Druckgasstrom gegen eine Prallwand ge­ blasen. Bei der Kollision mit der Prallwand verlieren die Partikel anhaftende Feinstaubteilchen. Der abgelöste Feinstaub gelangt mit der von unten durch den luftdurch­ lässigen Boden aufsteigenden Fluidisierungsdruckluft in die im oberen Bereich der Trennkammer angeordneten Ab­ zugseinrichtung und wird aus der Trennkammer fortgeführt. Zur Unterstützung dieses Auftriebseffektes können an den Seitenwänden der Trennkammer oberhalb des Fluidisierungs­ bettes angeordnete Düsen Zusatzluft in die Trennkammer einblasen. Die im Vergleich zu den Feinstaubteilchen schwereren Partikel fallen nach unter Umständen mehreren Kollisionsvorgängen mit der Prallwand zurück in das Flui­ disierungsbett, von wo aus sie, mehr oder weniger von den Feinstaubteilchen befreit, aus der Trennkammer herausge­ führt werden.

Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung nach der FR-A- 22 58 904 werden die Partikel nach ihrem Eintritt in die Trennkammer zunächst über einen Ultraschall-Vibrations­ tisch geführt, wobei es aufgrund der mechanischen Er­ schütterung zur Abtrennung von Feinstaubteilchen von den Partikeln kommt. Nachdem die Partikel den Ultraschall- Vibrationstisch verlassen, fallen sie in das Fluidisie­ rungsbett, während der frei gewordene Feinstaub wiederum mit der in der Trennkammer aufsteigenden Fluidisierungs­ luft und der oberhalb des Fluidisierungsbettes eingebrach­ ten Zusatzluft in die Abzugseinrichtung gebracht wird. Die Partikel gelangen über den Partikelauslaß aus der Trennkammer heraus.

Die gesonderten im Bereich des Fluidisierungsbettes ange­ ordneten Düsen für die Erzeugung des Druckgasstromes und die in der Trennkammer angeordneten Prallwände der erst­ genannten Vorrichtung wie auch die Ultraschall-Vibra­ tionstische der zweiten Vorrichtung bedeuten einen hohen Konstruktionsaufwand und sind einem mechanischen und gegebe­ nenfalls auch chemischen Verschleiß ausgesetzt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Abtrennen von an Partikeln haftendem Feinstaub so zu verbessern, daß mit verhältnismäßig ge­ ringem konstruktiven Aufwand der Feinstaub wirksamer als bisher abgetrennt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem Einlaß und dem Auslaß des Fluidisierungs­ bettes mehrere Zwischenwände angeordnet sind, die jeweils wenigstens einen Schlitz für den Durchtritt der Partikel bilden und daß die Düsen gegeneinander gerichtet zwischen den Zwischenwänden angeordnet sind und in dem Fluidisie­ rungsbett aufeinandertreffende Partikelströme erzeugen.

Dabei können die im Rahmen der Erfindung erzeugten Parti­ kelströme in dem Fluidisierungsbett insbesondere dadurch hervorgerufen werden, daß die gegeneinander gerichteten Düsen jeweils einen Druckluftstrom in das Fluidisierungs­ bett einblasen, so daß in dem Fluidisierungsbett befind­ liche Partikel gegeneinander beschleunigt werden und mit erhöhter Relativgeschwindigkeit aufeinandertreffen. Das Aufeinandertreffen der Partikel und die hervorgerufene heftige Turbulenz bewirken das Ablösen der Staubteilchen von den Partikeln. Darüberhinaus wird auch eine Abstreif­ wirkung aneinander vorbeiströmender Partikel erzielt. Dies kommt der Trennwirksamkeit der Vorrichtung zusätz­ lich zugute. Die Achsen der gegeneinander gerichteten Düsen können in einer Ebene liegen oder auch unter Ein­ schließung eines bestimmten Winkels gegen die Horizontale nach oben hin geneigt sein, so daß die Auftreffzone der Partikel in einem Bereich oberhalb der Düsen liegt. Die Absonderung des abgelösten Feinstaubs von den Partikeln kann beispielsweise durch Absaugen oder Abgabe eines Luftstrahles geringer Geschwindigkeit, beispielsweise aus der mit dem Fluidisierungsbett kommunizierenden Luft­ druckquelle, über eine Abzugseinrichtung erfolgen.

Durch die erfindungsgemäßen Zwischenwände mit horizon­ talen Durchtrittsschlitzen können mehrere Bereiche ent­ lang des Fluidisierungsbettes gebildet werden, in denen jeweils zwei oder auch mehrere aufeinandertreffende Par­ tikelströme erzeugt werden können. Beim Durchgang der Partikel durch diese in Längsrichtung des Fluidisierungs­ bettes gebildeten Bereiche erfolgt eine stufenweise fort­ schreitende Reinigung der Partikel, mit einer insgesamt verbesserten Trennwirksamkeit.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung er­ folgt die Absonderung des von den Partikeln abgetrennten Feinstaubes dadurch, daß der Feinstaub durch einen durch das Fluidisierungsbett hindurch aufsteigenden Luftstrom in die Abzugseinrichtung getragen wird, während die schwereren Partikel in dem Fluidisierungsbett verbleiben, von wo aus sie nach Durchlaufen gegebenenfalls mehrerer, durch die geschlitzten Zwischenwände gebildeten Bereiche über den Auslaß aus der Trennkammer gelangen können. Hin­ sichtlich der nach oben mitgenommenen feinen Staubteil­ chen 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.

Die Erfindung eignet sich insbesondere auch zur fortge­ setzten Behandlung von relativ bedeutenden Mengen von von Staubteilchen zu befreienden Partikeln.

Anhand einer Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher erläutert werden. Diese Zeichnung ist eine perspektivische schematische Darstel­ lung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, das sich zur fortwährenden industriellen Behandlung einer großen Menge von von Staubteilchen zu befreienden Partikeln, beispielsweise Aluminiumpartikeln, an denen feine Verun­ reinigungen anhaften, eignet.

Dabei wird ein schwach geneigter Wirbelschichtdurchgang 12, der das Fluidisierungsbett umfaßt, verwendet, wobei die von Staubteilchen zu befreienden Partikel aufgrund der Erdschwerkraft von der Eintrittsseite zu der Aus­ trittsseite des betreffenden Kanals 12 hin strömen, und zwar auf einer porösen Trennwand 13. Ein unterhalb der Wand 13 vorgesehenes 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 ge­ bildeten Fächer zu bewirken. Andererseits sind zur Anwen­ dung des generellen Prinzips der Erfindung, aufeinander­ treffende Partikelströme zu erzeugen, die beiden einander gegenüberliegenden Querwände jedes Abteils von Druckluft- Blasdüsen 16 durchzogen, die aufeinander zu gerichtet sind und die an Verteilerleitungen, wie die Leitung 17, angeschlossen sind. Schließlich erstreckt sich oberhalb der Fächerzone eine Abzugseinrichtung 18.

Die feinen Staubteilchen, die von den größeren Partikeln innerhalb jedes Faches unter der Wirkung des Zusammen­ treffens der beiden Ströme gelöst sind, werden durch einen mit geringer Geschwindigkeit hochströmenden Luft­ strom der Abzugseinrichtung zugeführt, während die vom Staub befreiten Aluminiumpartikel ihre Bewegung auf der porösen Zwischenwand 13 fortsetzen. Der mit geringer Ge­ schwindigkeit aufsteigende Luftstrom wird zum einen durch die von den Düsen 16 abgegebene Luft und und zum anderen durch die Fluidisierungsluft, die von einem unterhalb der Wand 13 vorgesehenen Luftspeiserohr durch die poröse Trennwand 13 geblasen wird, hervorgerufen.

Die Düsen 16 können in das Fluidisierungsbett hineinragen und sowohl in einer Ebene als auch unter Bildung eines Winkels nach oben hin geneigt gegeneinander gerichtet an­ geordnet sein. Sind die Düsen 16 nach oben hin geneigt angeordnet, so führt die aus ihnen geblasene Druckluft zu unter einem bestimmten Winkel aufeinandertreffenden Par­ tikelströmen, wobei sich die Auftreffzone in dem oberen Bereich oder sogar ein bißchen oberhalb des Fluidisie­ rungsbettes befinden kann. Diese Ausführungsform kann die Trennung zwischen den Partikeln und den Staubteilchen begünstigen.

Es sei darauf hingewiesen, daß ein Verfahren gemäß der Erfindung einen ausgezeichneten Wirkungsgrad hinsichtlich der Entstaubung von zumindest 50% mit sich bringt und zum anderen die Trennung von Partikeln, insbesondere Alu­ miniumpartikeln, und im Submikrobereich liegenden Staub­ teilchen ermöglicht, die sehr fest an den betreffenden Partikeln anhaften, wie dies bei Phosphor der Fall ist.

Claims (1)

1. Vorrichtung zum Abtrennen von an Partikeln haftendem Feinstaub,
   mit einer Trennkammer (12) in Form eines durch Seiten­ wände und einen luftdurchlässigen Boden (13) begrenzten Fluidisierungsbetts, welches einen Einlaß und einen Auslaß für die Partikel aufweist, mit einer durch den Boden (13) hindurch mit dem Fluidisierungsbett kommunizierenden Druck­ luftquelle,
   mit mehreren Düsen (16) an den Seitenwänden zum Einblasen eines partikelfreien Druckgases in die Trennkammer (12) und mit einer oberhalb des Bodens und der Düsen (16) ange­ ordneten Abzugeinrichtung (18) für den abgetrennten Fein­ staub, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Einlaß und dem Auslaß des Fluidisierungsbetts mehrere Zwischenwände (14) angeordnet sind, die jeweils wenigstens einen Schlitz (15) für den Durchtritt der Partikel bilden, und daß die Düsen (16) gegeneinander gerichtet zwischen den Zwischenwänden (14) angeordnet sind und in dem Fluidisierungsbett aufeinander treffende Partikelströme er­ zeugen.