DE2714208C2 - Doppelzylindervorrichtung zum Regenerieren von verbrauchter Aktivkohle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Doppelzylindervorrichtung zum Regenerieren von verbrauchter Aktivkohle, mit einem Heizofen mit mindestens einem Brenner sowie mindestens einer ringförmigen Regenerationskammer, die durch mindesten' einen Satz von Innenzylinder und Außenzylinder gebildet ist, welche konzentrisch im Inneren des Heizofens angeordnet sind, wobei der Außenzylinder eine Mehrzahl von Bohrungen aufweist, die seine Seitenwand durchsetzen und wouei die Vorrichtung so ausgelegt ist, daß die verbrauchte Aktivkohle am Oberteil der ringförmigen Regenerationskammer eingebracht und das Produkt am Unterteil der Regenerationskammer ausgetragen wird, und wobei Außenzylinder und Innenzylinder jeweils mit einer Vielzahl von Ringplat-35 ten versehen sind, die mit Abwärtsneigung an Innenfläche von Außenzylinder und Außenfläche von Innenzylin-S der angebracht sind.

Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art (JA-OS 7 484/1973; DE-AS 24 00 991; DE-OS 25 21 667) wird die verbrauchte Aktivkohle durch den Oberteil der aus Außen- und Innenzylinder bestehender Rege •«rationskammer eingebracht und hauptsächlich über den Mantel des Außenzylinders durch das Verbrennungsgas des Heizofens indirekt erhitzt. Dabei strömt das Regenerationsgas, etwa Dampf usw., in die ringförmige Rcgenenitionskammer hauptsächlich durch auch im Mantel des Innenzylinders vorgesehene Bohrungen ein, wobei die verbrauchte Aktivkohle mit dem Regenerationsgas in dieser Kammer in Berührung kommt und dabei bei ihrer Abwärtsverlagerung von der Oberseite zum Boden innerhalb der Regenerationskammer nacheinander getrocknet, kalziniert und reaktivier! und dadurch in ein Nutzprodukt umgewandelt wird.

Diese für die Beheizung über den Außenzylinder vorgesehene Doppelzylinder-Regenerationsvorrichiung eignet sich zur Ausbildung als kleine Vorrichtung, trägt jedoch nicht einem Betrieb mit großer Bcschiekunfismenge unter Verwendung e:iner großen Vorrichtung Rechnung. Bei dieser Vorrichtung besteht nämlich eine Grenze für die Erweiterung des Freiraums bzw. der Weite der ringförmigen Regenerationskammer, d. h. des Zwischenraumes zwischen Außen- und Innenzylinder, wenn der erforderliche Wärmeübergang zur verbrauchten Aktivkohle innerhalb der ringförmigen Regenerationskammer sichergestellt sein soll. Da außerdem der Innenraum des Innenzylinders an der Wärmeübertragung nich» beteiligt ist, muß zur Verbesserung der Rcgciierationsleistung der Durchmesser von Innen- und Außenzylinder vergrößert werden, während die Weile der ringförmigen Regenerationskammer in Grenzen gehalten wird. Aus diesem Grunde ist es hierbei unvermeidlich, den Durchmesser des Heizofens zu vergrößern. Dies beeinflußt entsprechend die Baukosten für die Vorrichtung und den Betriebskostenaufwand pro Mengeneinheit an verbrauchter Aktivkohle, weshalb diese Vorrichtung vom industriellen Standpunkt ziemlich ungünstig ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der genannten Art so auszuführen, daß eine Senkung der Baukosten für die Vorrichtung sowie des Brennstoffverbrauchs pro Mengeneinheit an eingebrachter verbrauchter Aktivkohle ermöglicht ist. Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß Bohrungen nur im Außenzylinder vorgesehen sind, und daß Verbindungsleitungen, die zwischen dem Innenzylinder und dem Außenzylinder angeschlossen sind, im unteren Teil des Innenzylinders derart vorgesehen sind, daß das Verbrennungsgas innerhalb des Heizofens in den Innenzylinders geführt wird, so daß das Beheizen der ringförmigen Regenerationskammer sowohl vom Innenzylinder als auch vom Außenzylinder her erfolgt.
Bei einer Vorrichtung gemäß der Erfindung ist eine vergrößerte Wärmeübertragungsflächc geschaffen.

Infolgedessen kann die Weite der Regenerationskammer im Vergleich zu den bekannten Vorrichtungen vergrößert werden, woraus sich eine erhebliche Verbesserung des thermischen Wirkungsgrads der Vorrichtung insgesamt ergibt. Aus diesem Grunde gewährleistet die Erfindung speziell im Fall einer große Vorrichtung eine Senkung der Baukosten und der Kosten für den Brennstoff pro Mengeneinheit der zu behandelnden verbrauch-

lcn Aktivkohle.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen herausgestellt.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Ks zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung; F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie A-A 'in F i g. 1,

F i g. 3 und 4 Detailansichten des Regenerationsgaseinlaßteils bzw. des Rippeneinbauteils der ringförmigen Regeneratiorskammer,

F i g. 5 einen Längsschnitt durch eine abgewandelte Ausführungstorm der Erfindung und

F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie B-B'in F i g. 5.

Die Vorrichtung gemäß F i g. 1 verkörpert eine Ausführungsform, bei welcher Rauchgas bzw. Verbrennungsgas über Verbindungsleitungen in den Innenzylinder eingeleitet wird. Bei dieser Vorrichtung wird die verbrauchte Aktivkohle von einem Fülltrichter 1 aus zugeführt und durch einen Schneckenförderer 2 weitergefördert, um mittels eines in den Oberteil der ringförmigen Regenerationskammer 5 eingebauten Verteilers (6) in der zwischen einem Außenzylinder 3 und einem !nnenzylinder 4 gebildeten Regenerationskammer 5 verteilt zu werden. Die Aktivkohle verlagert sich sodann unter Schwerkrafteinfluß fortschreitend nach unten, um schließlich den Boden der Regenerationskammer 5 zu erreichen. Bei dieser Abwärtsverlagerung wird die Aktivkohle getrocknet, kalziniert und reaktiviert. Die Regenerationskammer 5 wird dabei von der Seite des Außenzylinders 3 her durch das von einem Brenner 7 eines Heizofens 16 erzeugte Verbrennungsgas und gleic¹· reitig auch von der Seite des innenzylinders 4 durch das Verbrennungsgas beheizt, das im Heizofen 16 erzeugt und über entsprechende Verbindungsleitungen 8 in dui Hohlraum des Innenzylinders 4 eingeleitet wird. Die normalerweise im Unterteil von Innen- und Außenzylinder angeordneten Verbindungsleitungen 8 bestehen gewöhnlich aus zwei bis vier derartigen Leitungen, obgleich die Zahl dieser Leitungen von der Menge der in den Innenzylinder einzuführenden Verbrennungsgasmenge, dem Leitungsdurchmesser usw. abhängt. Zur Gewährleistung einer gleichmäßigen Beheizung der Regenerationskammer sind diese Leitungen vorzugsweise symmetrisch angeordnet (vgl. F i g. 2). Der die Regenerationskammer 5 begrenzende Außenzylinder 3 ist mit einer Anzahl von durchgehenden Bohrungen 11 versehen, und an verschiedenen Stellen des Innenzylinders 4 sind Gaseinlässe 12 zur Einführung von Regenerationsgas, z. B. (Wasser-)Dampf, vorgesehen (vgl. F i g. 3). Neben Di\mpf kann als Regencrationsgas auch Kohlendioxid oder Rauchgas bzw. Verbrennungsgas benutzt werden. Weiterhin sind die Innenfläche des Außenzylinders 3 und die Außenfläche des Innenzylinders 4 jeweils mit gemäß Fig.4 nach unten geneigten Ringplatten 13 besetzt, welche das Durchmischen und die Berührung der herabfallenden, verbrauchten Aktivkohle mit dem Regenerationsgas begünstigen. Bei Weglassung dieser Ringplatten ergeben sich jedoch keine besonderen Nachteile. Zudem trägt die Verlängerung des Irsnenzylinders 4 bis zu einer Stelle, an welcher ein Wärmeaustausch mit der dem Oberteil 10 der Regenerationskammer 5 zugeführten, verbrauchten Aktivkohle stattfinden kann, zu einer Verbesserung des thermischen Wirkungsgrads bei.

Wenn sich nun die verbrauchte Aktivkohle in der Regenerationskammer 5 nach unten verlagert, wird sie gleichzeitig vom Außenzylinder und vom Innenzylinder her erwärmt und außerdem mit dem von einer Leitung 14 her über die Gaseinlässe 12 in die Regenerationskammer 5 eingeleiteten Regenerationsgas in Berührung gebracht, wobei die verbrauchte Aktivkohle die adsorbierten Substanzen (durch Verdampfung) freisetzt. Diese verdampften, adsorbierten Substanzen strömen über die Bohrungen 11 in den Heizofen 16 hinein, in welchem sie bei Berührung mit dem darin enthaltenen heißen Verbrennungsgas verbrennen. Letzteres erwärmt bei seiner I Jmwä'zung im Ofen die Regenerationskammer 5 vom Außenzylinder her. während ein Teil des Verbrcnnungsgiises die Verbindungsleitungen 8 durchströmt und in den Innenraum 9 des Innenzylinders 4 eintritt. Innerhalb des Innenzylinders 4 erfolgt eine vollständige Verbrennung eines Teils der bisher noch unverbrannten, verdampften, adsorbierten Substanzen, und das entstehende Verbrennungsgas wird nach dem Wärmeaustausch mit der verbrauchten Aktivkohle in der Regenerationskammer 5 über einen Abgasauslaß 15 aus der Vorrichtung entlassen. Die auf den Boden der Regenerationskammer 5 herabgefallene regenerierte Aktivkohle wird andererseits mittels einer Tischförderer-Austragvorrichtung 17 aus dem Ofen ausgetragen.

Bei der vorstehend beschriebenen Vorrichtung werden der Innenzylinder und der Außenzylinder. welche die Regencrationskammer begrenzen, sowie die Verbindungsleitungen 8 vorzugsweise aus einem warmfesten Matcrial mit guter Wärmeleitfähigkeit hergestellt. Als Regenerationsgas wird dabei im allgemeinen Dampf, Kohlendioxid oder Verbrennungsgas verwendet.

F i g. 5 zeigt eir.e Ausführungsform, bei welcher eine zusätzliche Verbindungsleitung vorgesehen und zudem ein Brenner T im Innenzylinder montiert ist. Der Brenner T befindet sich dabei vorzugsweise zer.tral im Unterteil des Innenraums des Innenzylinders. Bei dieser Konstruktion dient die Verbrennungsluft für den Brenner gleichzeitig zum Kühlen der regenerierten Aktivkohle.
Imfolgenden ist die Erfindung in Beispielen näher erläutert.

	27 14	208	Vcrgleichsbcispiel:
Beispiel 1-3			Doppelzylindcr-
	Beispiel Nr.		vorrichtung /ur
	I. Vorrichtung zum	2. Vorrichtung zum	Beheizung der
	Beheizender	Beheizen von Innen-	RcgenerationskiimiiRT
	Regenerationskammer	und Außenfläche der	von der einen
	von beiden Seilen mit	Regenerationskammer	Seite her
	Verbindungsleitungen	mittels Verbindungs
	(Fig. 1)	leitung und Brenner	1.5
		im Innerendes
		Innenzylinders (Fi g. 5)	2 400 χ 4 500
Maximalleistung	3.0	3.5
(t/Tag)			140
Hauptmaße der Vorrichtung	2 500 χ 4 200	2 700 χ 8 000
(Durchmesser χ Höhe) (mm)			(100)
Regenerationskosten	90	60	80
(Yen pro kg Aktivkohle)
Verhältnis	(65)	(43)	8000
Weite der Regenerationskammer	115	110
(mm) Energiebedarf			0.2
Brennstoff	5 000	4 800
(kcal pro kg Aktivkohle)			0.12
Dampf	0,2	02
(kg pro kg aktivkohle)			3
Strombedarf	0.11	0,10
(kWh pro kg Aktivkohle
Zusätzlicher Kohlenstoff (%)	3	3

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Doppelzylindervorrichtung zum Regenerieren von verbrauchter Aktivkohle, mit einem Heizofen (16) mit mindestens einem Brenner sowie mindestens einer ringförmigen Regeneraticiiskammer (5), die du. ch mindestens einen Satz von Innenzylinder (4) und Außenzylinder (3) gebildet ist, welche konzentrisch im Inneren des Heizofens (16) angeordnet sind, wobei der Außenzylinder eine Mehrzahl von Bohrungen (11) aufweist, die seine Seilenwand durchsetzen und wobei die Vorrichtung so ausgelegt ist, daß die verbrauchte Aktivkohle am Oberteil der ringförmigen Regenerationskammer eingebracht und das Produkt am Unterseil der Regenerationskammer ausgetragen wird, und wobei Außenzylinder (3) und Innenzylinder (4) jeweils mil

ίο einer Vielzahl von Ringplatten (13) versehen sind, die mit Abwärtsneigung an Innenfläche von Außenzylinder

(3) und Außenfläche von Innenzylinder (4) angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß Bohrungen (11) nur im Außenzylinder (3) vorgesehen sind, und daß Verbindungsleitungen (8), die zwischen dem Innenzylinder (4) und dem Außenzylinder (3) angeschlossen sind, im unteren Teil des Innenzylinders derart vorgesehen sind, daß das Verbrennungsgas innerhalb def Heizofens (16) in den Innenzylinder geführt wird, so daß das Beheizen der ringförmigen Regenerationskammer (5) sowohl vom Innenzylinder als auch vom Außenzylinder her erfolgt

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Innenzylinder (4) mindestens ein Brenner (7') angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitungen (8) zwei bis vier symmetrisch angeordnete Leitungen umfassen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlasse für die Zufuhr von Rcgcncrationsgas an verschiedenen Stellen des Unterteils der ringförmigen Regenerationskammer (5) angeordnet sind.