DE2122363A1

DE2122363A1 - Moving bed gas filter - contains vertical moving bed cleaned and recycled in closed circuit

Info

Publication number: DE2122363A1
Application number: DE19712122363
Authority: DE
Inventors: der Anmelder. P BOId 46-04 ist
Original assignee: Bürger, Edwin H., 2400 Lübeck
Priority date: 1971-05-06
Filing date: 1971-05-06
Publication date: 1972-11-16

Description

Filter für heiße und kalte Rohgase Die Erfindung betrifft ein Filter für heiße und kalte toilgase, das diese Gase von festen und/oder flüssigen verunreinigenden Bestandteilen befreit.
Bei derartigen Filtern ist es erforderlich, daß in ihnen die festen und/oder flüssigen Verunreinigenden Bestandteile des Gases an ein Filtermaterial abgegeben werden.
Das Filtermaterial seinerseits soll die abgefilterten Bestandteile so wieder abgeben, daß das Filtermaterial sich nicht zusetzen kann, vielmehr möglichst ohne B'ingriff von außen selbsttätig wieder gereinigt wird. Es ist weiterhin erforderlich, daß die ganze Filteranlage zur Behandlung vonheißcn und ggf. feuchten Gasen eingerichtet ist.
,s ist bekannt, ein Bett aus Filtermaterial zu bilden, welches von dem zu reinigenden Gas durchsetzt wird. Derartige Filterbetten müssen aber von Zeit zu Zeit aus der Anlage herausgenommen und unter Un-terbrechun£ des Durchsatzvorganges gereinigt werden. Dadurch ist kein kontinuierliches Arbeiten der S.nlage möjglicil. Dies gilt insbesondere dann, wenn die zu entfernenden verunreinigenden Teile einen höheren Feuchtigkeitsgehalt besitzen.
Andererseits ist es bekannt, zur Erfüllung dieser Brfordernisse Filtermaterialien in Form von Tüchern zu verwenden, die in bestimmten Abständen über Ausgabeöffnungen geschwenkt und mit Hämmern ausgeklopft werden. Derartige Filteranlagen werden beispielsweise in der Gummiindustrie verwendet.
Durch das diskontinuierliche Arbeiten derartiger bekannter Anlagen läßt es sich nicht vermeiden, daß die Filterelemente jeweils nach den Ausschlagen und vor dem Ausschlagen einen unterschiedlichen Zusetzungsgrad haben, so daß der Filterungsgrad unterschiedlich ist.
Der erfindung liegt die Aufgabe zurunde, eine Filter anlage für kontinuierlichen Betrieb zu schaffen, uie für das Reinigen von Gasen jeder Temperatur und jeden t'euchtig.keitsgrades geeignet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Filteranlage aus einer Filtermaterialsäule besteht, die durch perforiorte Wände sowie trichterförmige Wände zusammengehalten ist, wobei die obere Filtermaterialkammer für einen eil der zu reinigenden Gasströmung durchsetzbar angeordnet ist, ein tiefer gelegener Teil der Filtermaterialsäule für einen zweiten Teil direkt durc':setzbar angeordnet ist, während das Filtermaterial in einem geschlossenen Kreislauf angeordnet ist, der durch eine Schüttelrinne, eine Sammelrille und einen Elevator gebildet wird und im Wege der Verunreinigungen ein Ausgabetrichter und eine Förderschnecke zum Ausgabestutzen fiihrt, Im Ausbau dieses Erfindungsgedankens ist zwischen einem Einführungsstutzen für das zu reinigende Gas und einer Vorstaukammer eine Zwischenwand/angeordnet.
Erfindungsgemäß ist ferner der obere Teil der Filtermaterialsäule durch perforierte Bleche zusammengehalten.
nach einem weiteren rfindungsgedanken ist der untere Toil der tilterrnaterialsäule durch in einen Trichter auslaufende Bleche gebildet.
Unterhalb des Trichters ist erfindungsgemäß eine Schüt telrinne mit perforierter Platte und unterhalb der ,Scllüttelrinne ein Sammeltrichter mit einem Ausgabestutzen vorgesehen.
Im weiteren Ausbau der Erfindung ist unterhalb des Auslaufes der Schüttelrinne eine Sammelrinne mit Lochblochen angebracht.
Erfindungsgemäß ist am Boden des Gehäuses über dem Ausgabestutzen eine Förderschnecke für die Gasverunreinigingen angeordnet.
In der Sammelrinne ist nach der Erfindung ein Elevator mit Elevatorschaufeln vorgesehen, das obere nde des S"levators ist über der Filtermaterialsäule angebracht.
Hach der Erfindung ist ferner über der Vorstaukammer ein Spüllufteintritt für eventuelle Erwärmung vorgesehen, wobei in den Spüllufteintritt eine Drosselklapne eingebaut ist.
Oberhalb des oberen Teiles der Filtermatorialsäule ist erfindungsgemäß ein weiterer Ansaugstutzen angebracht, wobei in dem Ansaugstutzen eine Drosselklappe vorgesehen ist.
Nach einem weiteren Erfindungsgedanken sind der Spüllufteintritt und, der Ansaugstutzen mit heißem Gas beschickbar.
Im Ausbau des Erfindungsgedankens ist das gereinigte Gas einem Reingaskanal entnehmbar.
ITach einen weiteren Erfindungsgedankon ist in den Reingaskanal ein Unterdruckmanometer eingebaut.
Dabei sind nach diesem Erfindungsgedanken dic Antriebe für die Schüttelrinne, die Förderschnecke, den Elcvator und die Drosselklappen wahlweise einzeln oder zusammen von dem Unterdruckmanometer steuerbar.
Erfindungsgemäß kann das Filtermaterial aus Metall, Kunststoff oder Keramik bestehen.
Das erfindungsgemäße Filter kann wahlweise als Saug- oder Druckanlage betrieben werden.
Die erfindungsgemäße Filteranlage wird jedem gewEinschten Gasdurchsatzvolumen dadurch angepaßt, daß mehrere Filterkammern paarweise nebeneinander so angeordnet werden, daß je ein Paar von außen her durch das Rohgas durchsetzbar ist und einen keingaskanal bildet.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das Filtermaterial als ein Fließbett vorliegt, das unter Selbstreinigung kontinuierlich EO an den Durchtrittsöffnungen für das zu reinigende CTC-.S vorbeibewegt wird, daß es alle dessen Verunreinigungen au: fängt. Das Filtermaterial geht dabei durch einen Kreislauf hinducch, bei dem es unter stetem Abschütteln der dem Gas entzogenen Verunreinigungen aus der eigentlichen Filtermaterialsäule über eine Schüttelrinne in eine Sammelrinne oefördert wird. Hierauf wird es durch einen Elevator, der durch die Sammelrinne hindurchstreift, wieder nc-.ch oben gefordert, wo es wieder in die Filtermaterialsäule zurückgeht.
Dem zu reinigenden Gas kann an zwei stelzen Spülluft oder Spülgas zugesetzt werden. Insbesondere kann heiPes Gas zugesetzt werden, so daß gleichzeitig dem Gas Flüssigkeit entzogen werden kann.
Das zu reinigende Gas kann kalt oder heiß sein je nach Art des Filtermaterials, das aus Metall, aus Kunststoff oder Keramik bestehen kann. Auch kann das augeführte Spülgas oder die Spülluft heiß sein.
Mit hilfe eines durch ein im Abgaskanal eingebautes manometerbetätigtes Steuerorgan kann durch Regelung der verschiedenen Antriebsmotoren bzw. der Spülgasventi 1 ~-ii- vorteilhafter Weise die Durchsatzmenge geregelt und weohselndem Amfall an Rohgas angepaßt werden.
@in Arisfünrungsbeispiel der Srfindung ist in den Zeichnu@@@@ dergostellt.
Fig. 1 zeigt schemetisch die erfindungsgemäße Filteranlags in Seitenansicht, Fig. 2 zeigt von oben die Anordnung mehrerer Filterkammern f@r höhoren Gasdurchsatz.
Die erfin@ungsgemäße Einrichtung besteht aus cinem tragenden Gehäuse 1. Ein Einfürungsstutzen 2 für das zu reingende@@@@ führt entlang dem Pfeil 3 in einen Gasaugaberaun 4.
Dieser endet zun chst mit einer Zwischenwand 5. An dieser scheiden sich die gröbsten, von dem zu reinigenden Gas zu trennenden Verunreinigungspertikel ab und fallen auf einen tiefen Teil der Filtermaterialsäule. Die groben Teile können auch durch Anbringen eines Abschlußorganes, wie z. B.
Zellenrad- oder Pendelschleuse dirokt abgeführt werden. Ein weiterer Teil des zu reinigenden Gases, der vor allem feinere Ver@@@einig@@igspartikel enthält, strömt entlang den Pfeilen @ @e@en den oberon Teil der Filtermaterialsäule 7.
Diese Filtermaterialsäule 7 wird durch perforierte Bleche g zusammegehalten. Dieser Teill des zu reinigenden Gases strömt in Richtung des Pfeiles 9 durch den Austrittsstutzen 10 gercinigt heraus.
Das Filtormaterial besteht aus glatten oder rauhen Kugeln mit großer Oberfläche. An ihre Stelle können auch unregel-@@@ig geformte Steine oder z. B. auch keramische Ringe, sogenannte Raschigringe treten. Auch kann das Filtermaterial aus Kunststoff oder Metall oder irgendeinem anderen geeigneten Material bestehen. Der tiefer gelegene Teil der Filtermaterialsäule 11 läuft in einen Stutzen 12 aus. Unterhalb dieses Stutzens ist eine perforierte Schüttelrinne 13 über einer perforierten Platte 14 angeordnet. Diese perforierte Platte 14 läuft in den Sammeltrichter 15 mit dem Ausgabestutzen 16 für das Ausgabegut aus. Teile des Ausgabegutes, die sich noch nicht von dem Filtermaterial getrennt haben, werden mit diesem durch die Schüttelrinne 13 in eine Sammelrinne 17 gefördert, die wiederum perforierte Wände besitzt. Durch die Perforierungen fallen die Reste des Ausgabegutes heraus. Eine Frderschnecke 18 fördert das Ausgabegut zum Ausgabestutzen 19, den es in Richtung des Pfeiles 20 verläßt.
Ein Elevator 21 trägt Elevatorschaufeln 22. Diese streifen durch die Sammelrinne 17 hindurch und fördern das Filtermaterial zum oberen Teil 23 des Gehäuses 1.
Hier läuft das Filtermaterial wieder in die Filtermaterialsäule 7 zurück. Das Filtergut befindet sich daher in einem dauernden Kreislauf. In diesen Kreislauf nimmt es abwechselnd aus dem zu reinigenden Gas die Verunreinigungen auf und gibt sie wieder zurück, worauf es den Kreislauf immer wieder vollendet. Es sind also keine von außen zu betätigenden Filterteile vorhanden oder notwendig. Auch ist keinerlei von außen zu bewirkende Reinigung des Filtergutes notwendig. Vielmehr wird dieses innerhalb des Kreislaufes immer wieder gereinigt, so daß das Filtermaterial praktisch unbegrenzt benutzbar ist. Die Filteranlage arbeitet vollkontinuierlich.
Diese Wirkung der erfindungsgemäßen Anordnung wird erweitert durch die Zuführung von Spülluft durch den Ansaugstutzen 24. Die Menge dieser Spülluft wird durch eine Drosselklappe 25 innerhalb des Spülluftstutzens 24 fein geregelt. Sie durchsetzt entlang den Pfeilen 25 vor allem das vom Elevator 21 in die Filtermaterialsäule 7 geförderte Filtermaterial. Dabei kann diese Spülluft wahlweise erwärmt werden, so daß auch Flüssigkeitsteile aus dem Filtermaterial und damit aus dem Gas entfernt werden können.
Eine weitere Möglichkeit einer intensiven Durchmischung und einer Heizung des Filtermaterials ist durch den SpUllufteintritt 27 gegeben. Auch in diesem ist eine Drosselklappe 28 zur Regelung der Spülluftmenge vorgesehen, die entlang dem Pfeil 29 in die Vorstaukammer 30 eintritt, welche durch die Zwischenwand 5 gegenüber dem Gas-aufnahmeraum 4 gebildet wird.
Das mit verunreinigenden Partikeln durchsetzte Gas wird kräftig durchgewirbelt und gibt daher die Verunreinigungen besser an das Filtermaterial ab. Das durch den Spüllufteintritt 27 hindurchgeführte Gas kann aber auch geheizt werden, so daß zusätzlich auch an dieser Stelle Feuchtigkeit abgeführt wird.
Die Temperatur der zuluft richtet sich nach der Art des Filtermaterials. Sie kann beispielsweise bei 220°C liegen, wenn das Filtermaterial aus Kunststoff besteht. Sie kann aber auch viel höher sein, wenn beispielsweide keramische Filtermaterialien verwendet werden.
In den Reingaskanal 32 ist ein Unterdruckmanometer 33 eingebaut, das eine Minimal- und eine IGaximalsillung hat.
Sinkt beispielsweise der durch das Strömen des Reingases durch den Reingaskanal 52 bewirkte Unterdruck, so kann dieses lianometer den Motor der Schüttelrinne 13 oder den Antrieb der Förderschnecke 18 oder den Antrieb des Dlevators 21 oder mehrere dieser Antriebe gleichzeitig so beeinflussen, daß dem zu reinigenden Gas eine größere Menge Filtermaterial pro Zeiteinheit angeboten und dadurch der Durchsatz an Gas beschleunigt wird. Steigt der Unterdruck am Hanometer 33 über einen bestimmten Maxhalwert, so kann das Manometer die erwähnten Antriebsmotoren wieder zurückregeln.
Die erfindungsgemäße Anordnung läßt sich mit Vorteil z. B. auch zum Reinigen und Trocknen von Schalen oder Hülsen usw. einsetzen.
Die Größe einer Filteranlage wird aus der Gasmenge in m3 bestimmt, die von einer bestimmten Filterfläche in m2 gereinigt werden kann. Für eine batimmte Filterflächenbeaufschlagung ist es daher notwendig, die Größe der Filterfläche der Größe des durchzusetzenden Gasvolumens anzupassen. Damit dies nicht zu sehr großen Geräten führt, ist nach Fig. 2 die Filterfläche in der Waagerechten quer zur Durchströmrichtung unterteilt.
Das Rohgas tritt durch den Stutzen 2 in die Anlage ein und trifft auf die Zwischenwand 5. Es sind hier beispielsweise ls Filterkammern 40 vorgesehen. Sie sind paarweise so angeordnet, daß zwischen zwei Filterkammern 40 jeweils ein Reingakanal 41 entsteht. Die Rohgase treten von außen in die Filterkammern 40 ein und verlassen sie gereinigt durch die Reingaskanäle 41, welche in den Reingaskanal 32 einmünden.
Durch diese Anordnung wird erreicht, daß die Filterfläche der erfindungsgemäßen Anlage jedem gewünschten Gasvolumen dadurch anzupassen ist, daß entsprechend viele einzelne Filterflächen in dieser Weise eingebaut werden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e :

1. Filter für heiße und kalte Rohgase, das diese Gase von festen und/oder flüssigen verunreinigenden Bestandteilen befreit, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer Filtermaterialsäule (7, 11) besteht, die durch perforierte Wände (8) sowie trichterförmige Wände zusammengehalten ist, wobei die obere Filtematerialkammer (7) für einen Teil der zu reinigenden Gasströme durchsetzbar angeordnet ist, ein tiefer gelegener Teil der Filtematerialsäule für einen zweiten Teil durchsetzbar angeordnet ist, während das Filtermaterial in einem geschlossenen Kreislauf angeordnet ist, der durch eine Schüttelrinne (14), eine Sammelrinne (17) und einen Elevator (21) gebildet wird, und im Wege der Verunreinigungen ein Ausgabetrichter (16) und eine Förderschnecke (18) zum Ausgabestutzen (19) führt.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Einführungsstutzen (2) für das zu reinigende Gas und einer Vorstaukammer (30) eine Zwischenwand (5) angeordnet ist.

3. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Teil der Filtermaterialsäule (7) durc forierte Bleche (8) zusammengehalten ist.

4. Filter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil der Filtenaaterialsäule (11) durch in einen Trichter (13) auslaufende Bleche gebildet ist.

5. Filter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnett daß unterhalb des Trichters 02) eine perforierte Platte (14) angeordnet ist.

6. Filter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der perforierten Platte (14) eine Schüttelrinne (13) angeordnet ist.

7. Filter nach Anspruch 6, daddrch gekennzeichnet, daß unterhalb der Schüttelrinne (13) ein Sammeltrichter (15) mit einem Ausgabestutzen (16) vorgesehen ist.

8. Filter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Auslaufes der Schüttelrinne (13) eine Sammelrinne (17) mit Lochblechen angebracht ist.

9. Filter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß am BodEn des Gehäuses (1) über dem Ausgabestutzen (19) eine Förderschnecke (18) für die Gasverunreinigungen angeordnet ist.

10. Filter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Sammelrinne (17) ein Elevator (21) mit Elevatorschaufeln (22) vorgesehen ist.

11. Filter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des Elevators (21) über der Filtermaterialsäule (7) angebracht ist.

12. Filter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß crwW' arer über der Vorstaukammer (12) ein/Spüllufteintritt (27) vorgesehen ist.

13. Filter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Spüllufteintritt (27) eine Drosselklappe (28) vorgesehen ist.

14. Filter nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des oberen Teiles der Filtermaterialsäule (7) ein weiterer Ansaugstutzen (24) angebracht ist.

15. Filter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ansaugstutzen (24) eine Drosselklappe (25) vorgesehen ist.

16. Filter nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Spüllufteintritt (27) und der Ansaugstutzen (24) mit heißem Gas beschickbar sind.

17. Filter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das gereinigte Gas einem Reingaskanal (32) entnehmbar ist.

18. Filter nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß in den Reingaskanal (32) ein Unterdruckmanometer (33) eingebaut ist.

19. Filter nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebe für die Schüttelrinne (13), die Förderschnecke (18),den Elevator (21) die Drosselklappe (28) und die Drosselklappe (25) wahlweise einzeln oder zusammen von dem Unterdruckmanometer (37) steuerbar sind.

20. Filter nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das.Filtermaterial aus Metall, Kunststoff oder Keramik bestehen kann.

21. Filter nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß es als Saug- oder Druckanlage einsetzbar ist.

22. Filter nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Filterkammern (40) paarweise nebeneinander so angeordnet sind, daß je ein Paar von außen her durch das Rohgas (3) durchsetzbar ist und einen Reingaskanal (41) bildet.

L e e r s e i t e