DD217720A5

DD217720A5 - Einrichtung zur waerme- und /oder stofftransport zwischen verschiedenen materialen

Info

Publication number: DD217720A5
Application number: DD25697483A
Authority: DD
Inventors: Laszlo Dr Boross; Sandor Horvath
Original assignee: Villamos Ipari Kutato Intezet
Priority date: 1982-11-23
Filing date: 1983-11-22
Publication date: 1985-01-23
Also published as: GB2131317B; BG44038A3; DE3339260C2; GB2131317A; CS253584B2; HU188819B; DE3339260A1; HUT36247A; GB8330061D0; PL244721A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Waerme- und/oder Stofftransport bei chemischen und physikalischen Vorgaengen zwischen verschiedenen Materialien, insbesondere zur Verbrennung oder Vergasung von festen Brennstoffen mit einem in einem mit zwei zueinander gegenueberliegenden Waenden und einem Abschlussdeckel versehenen Gehaeuse angeordneten Gasverteiler, einer durch den Gasverteiler aufrechterhaltenen, koernige Feststoffe, beispielsweise Brennstoffe beinhaltenden fluidisierten Schicht und einen oberhalb der fluidisierten Schicht freien Raum mit dem Ziel, eine hohe Ausnutzung des Brennstoffes zu gewaehrleisten und den apparativen Aufwand zu senken. DerErfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, die zu ihrer Funktion einen geringen Platzbedarf hat und keine zusaetzlichen Einrichtungen zur Funktion benoetigt sowie auch bei Teilbelastung noch funktionsfaehig ist. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass unter dem Gasverteiler (11) mindestens ein Gaskasten (3) angeordnet ist und mit dem Gasverteiler (11) und mit einem Gaskasten (3) oder mit mindestens zwei Gaskaesten (3;4) eine exzentrische Gasstroemung in dem freien Raum (10) ausgebildet ist. Die Gasstroemung hat mindestens einen Teil der einen Wand (12) entlang eine groessere Geschwindigkeit als der gegenueberliegenden Wand (13) entlang. In dem freien Raum (10) ist eine Auslassoeffnung (9) asymmetrisch angeordnet. Fig. 1

Description

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Einrichtung zum Wärme- und/oder Stofftranspört zwischen verschiedenen fVtateriaüen .

Anwendungsgebiet der Erfindung , '· . .

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zürn Wärme- und/oder Stofftransport bei chemischen oder physikalischen Vorgängen zwischen verschiedenen Materialien, insbesondere zur Verbrennung oder Vergasung fester Brennstoffe mit einem in einem mit zwei zueinander gegenüberliegenden Wänden und einem Verschiußdeckel versehenen Gehäuse angeordneten Gasverteiler, einer durch den Gasverteiler aufrechterhaltenen, körnige Feststoffe, beispielsweise Brennstoffe beinhaltenden Wirbelschicht und einem oberhalb der Wirbelschicht freien Raum.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Wirbelschichtapparate werden in mehreren Gebieten der Industrie, z. B. zum Wärmeaustausch zwischen Staub und Gas* zum Trocknen, bei chemischen Vorgängen und in der letzten Zeit auch für feuerungstechnische Zwecke angewandt. Zur Feuerungstechnik gehören sowohl die Anwendung zur direkten Wärmeausnutzung als auch die Vergasung des Brennstoffes.

Bei bekannten Wirbelschicht-Feuerungsanlagen erfolgt die Wärmeeritbindung vorwiegend in der fluidisierten Wirbelschicht, aber im kleineren Maße auch in dem Raumteil oberhalb derfluidisierten Schicht. Das die fluidisierte Schicht durchströmende Gas nimmt nämlich kleinere Partikel aus dieser Schicht mit sich, deren Verbrennung auch in diesem Raumteil fortgesetzt wird. Die aus der Wirbelschicht ausgetragenen Teilchen können aber in dem Raumteil oberhalb der Schicht nicht völlig ausbrennen, so daß die Einrichtung verlassende Flugasche viele brennbare Partikel beinhaltet. Aus diesen Anlagen wird der überwiegende ^v Teil der Asche entlang den Wärmeübergabeflächen entfernt.

Zur Verminderung dieses Nachteiles wurde bereits vorgeschlagen, einen Äbtrenner nach der Feuerungsanlage dieses Typs hineinzufügen und die abgetrennten brennbaren Teilchen in die fluidisierte Schicht zurückzubringen. Diese Maßnahmen erfordern aber ziemlich hohe Installations- und Betriebskosten, die angewandten Einrichtungen sind störanfällig und wartungsaufwendig. ·.. ,. _.

Nachteilig ist noch bei den bekannten Fluidisationseinrichtungen,^;daß sie einen ziemlich großen Querschnittsbedarf Und dementsprechend größen Grundflächenbedarf haben. Sie erfordern im weiteren eine gleichmäßige Kornverteilung in der fluidisierten Schicht, die eine besonders Sorgfältige Einspeisung der Brennstoffe benötigt. Zum besseren Teillastverhalten wird die Schicht auf mehrere Sektionen aufgeteilt/Sie können jedoch mit einer Teijbelastung kleiner als 60 bis 70% der Vollbelastung nicht betrieben werden, sonst würde sich die fluidisierte Schicht unter 700°C abkühlen, was mit Hinsicht auf die Verbrennung unerträglich ist.

Bei einer weiteren bekannten Fluidisationseinrichtung wird in dem Innenraum eine Zirkulation hervorgerufen, die Partikel der Brennstoffe werden also zu einer schnellen Bewegung gezwungen. Dabei wird das stetige Auswaschen der Partikel aus dem Verbrennungsraum ermöglicht. Die zu der guten Wärmeübergabe und zu der intensiven Verbrennung nötige größere Staubkonzentration wird in dem Verbrennungsraum mit einem nach diesem Raum geschalteten, hochtemperaturbeständigen (z. B. gemauerten) Zyklon mit einer in der Regel senkrechten Achse erreicht, wobei der in dem Zyklon abgetrennte Staub in den Verbrennungsraum zurückgeleitet wird. Mit dieser Lösung arbeiten diese Anlagen mit einer Staubbelastung, die auf die Kohlenstaubverbrennung kennzeichnend und bei den mit einer Fluidisationsschjcht betriebenen Anlagen gewöhnlich ist. Die Konstruktion der Zirkulationswirbelschicht-Anlagen ist äußerst kompliziert, die Installationskosten sind verhältnismäßig hoch, trotzdem sind sie störanfällig und wartungsaufwendig. Der Platzbedarf bei diesen Anlagen mit den Zyklonen zusammen ist noch größer als bei den die konventionelle Schichtfluidisation anwendenden Anlagen. .* · .

Die die Fluidisation ausnutzenden Vergasungsanlagen werden zur Erzeugung industriellen Heizgases oder in Pipeline transportiertes städtisches Gas sowie als erste Stufe einer mehrstufigen Verbrennungsanlage angewendet. Der bekannteste Typ dieser Anlagen ist der sogenannte Winkler-Generator, bei dem Sauerstoff und Wasserdampf oder Luft und Wasserdampf zur Fluidisation und zur Vergasung angewendet werden. Der größte Nachteil der Sauerstoff und Wasserdampf verbrauchenden Anlagen besteht darin, daß zur Sauerstoffversorgung eine zusätzliche Einrichtung mit hohen Installations- und Betriebskosten benötigt wird. Mit den Luft und Wasserdampf verbrauchenden Anlagen kann demgegenüber nur ein Gas mit vermindertem Heizwert von ungefähr 5 MJ/m³ hergestellt werden. Solches Gas kann nur im engen Kreis verwendet werden. Nachteilig ist noch bei diesen Anlagen, daß der verbrennbare Inhalt der Flugasche:— und die damit verbundenen Verluste ' —verhältnismäßig groß sind.

Bei einer anderen Art der bekannten Wirbelschicht-Vergasungsänlage (sogenannte Duklafluid-Verbrennung) wird ein Winkler-Generator mit einem Gas-Staubverbrennungskessel verbunden. Diese Anlage auch ist aber mit den bei dem Winkler-Generator bestehenden Nachteilen belastet und für eine Schwefeleinbindung in festen Rückständen Weniger geeignet als die gekühlten Feuerungsanlagen. ' ,

Zur Erhöhung des Heizwertes des hergestellten Gases werden doppelzügige Anlagen angewendet, die mit zwei fluidisierten Schichten versehen sind. In dereinen Schicht erfolgt die Vergasung unter Luftmangel in Form einer Wassergasreaktion mit Wasserdampf und in der anderen Schicht wird das Koks-Asche-Gemisch von der ersten Stufe verbrannt, wobei ein Temperaturunterschied zwischen den beiden Stufen erhalten wird. Die zwei Schichten sind mittels komplizierter Transport-, Einspeise- und Regeleinrichtungen miteinander verbunden. Das Rauchgas der wärmeproduzierenden Stufe und das Gas der Vergasungsstufe verlassen die Anlage voneinander abgetrennt.

Wie zu entnehmen, sind auch diese Anlagen aufwendig zusammengesetzt. Die Installationskosten sind hoch. Sie haben einen erheblichen Platzbedarf, einen schwerfälligen Betrieb und großen Wartungs-und Servicebedarf.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, eine Einrichtung zum Wärme-und Stofftransport zwischen verschiedenen Materialien zur Anwendung zu bringen mittels der eine hohe Ausnutzung des Brennstoffes gewährleistet ist und der apparative Aufwand gesenktwird. . ^v ;

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Wärme- und Stofftransport bei chemischen und physikalischen Vorgängen, insbesondere zur Verbrennung oder Vergasung von festen Brennstoffen zu schaffen, die einen geringen Platzbedarf aufweist und zur Funktion keine zusätzlichen Einrichtungen benötigt und auch noch bei einer Teilbelastung noch funktionstüchtig

' · . .* -2-.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß unter dem Gasverteiler.der Einrichtung mindestens ein Gaskasten angeordnet und in dem freien Raum eine exzentrische Gasströmung ausgebildet wird, wozu ein Gaskasten und der dementsprechend ausgebildete Gasverteiler oder mindestens zwei Gaskästen angewendet werden. Die exzentrische Gasströmung ist entlang mindestens einem Teil der einen Wand schneller als der gegenüberliegenden entlang. In dem freien Raum ist im weiteren eine Auslaßöffnung der Verbrennungsprodukte asymmetrisch, in etwaiger Mitte der exzentrischen Gasströmung angeordnet.

Die größte Bedeutung dieser Lösung besteht darin, daß im Inneren der Einrichtung ein Zyklon mit horizontaler Achse ausgebildet ist, der die größeren Teilchen aus dem freien Raum in die Wirbelschicht zurückbringt. Damit können die Einrichtung eine

größere Menge der Flugasche und/oder des Staubes sowie verbrennbare Partikel nicht verlassen. '<

In einer erfindungsgemäß vorteilhaften Ausführungsform kann in der Einrichtung mindestens eine, die Wirbelschicht und/oder

den freien Raum mindestens teilweise aufteilende Trennwand vorgesehen sein, ·

Es kann im weiteren auch vorteilhaft werden, die Einrichtung mit zwei, voneinander mit einer Zwischenwand abgetrennten Gaskästen zu versehen, wobei die Zwischenwand als eine Fortsetzung der Trennwand ausgebildet werden kann.

Vorteilhafterweise kann in dem freien Raum eine Führungsplatte der Trennwand angeschlossen und zwischen der Trennwand und der Führungsplatte ein Gassammeiraum ausgebildet werden, in den eine Gasableitungsöffnung einmündet.

In einer anderen Ausführungsform wird erfindungsgemäß ein Durchlaß zwischen dem Gasverteiler und der Trennwand freigelassen.

Dem jeweiligen Anwendungszweck entsprechend können die in den freien Raum einmündenden Einlaßöffnungen oder -kanäle für die Sekundärluft und den körnigen Brennstoff ausgebildet werden.

Es ist im Sinne der Erfindung, daß derKanal mindestens teilweise mit der Trennwand 'begrenzt ist.

Zur besseren Zirkulation hat sich schließlich als vorteilhaft gezeigt/den Abschlußdeckel nach außen gewölbt auszubilden.

Ausführungsbeispiel . ' ι

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen: Fig. 1: einen vertikalen Schnitt durch eine Ausführungsform der Einrichtung Fig.2: den gleichen Schnitt wie in Fig. 1 für eine andere Ausführungsform;

Fig.3: die Ausführungsform nach Fig.2 mit kleineren Modifikationen; ;.-

Fig.4: eine weitere Ausführungsvariante, insbesondere zur Vergasung geeignet; Fig.5: den gleichen Schnitt für eine weitere Ausführungsform; Fig. 6: den Schnitt einer noch weiteren Ausführungsvariante mit zwei·Trennwänden.

Wie aus Fig.1 ersichtlich, besteht das Gehäuse der Einrichtung aus zwei Wänden 12; 13 und einem Abschlußdeckel 8.Zwischen den beiden Wänden 12; 13 ist ein Gasverteiler 11 angeordnet, der eine fluidisierte Schicht oder Wirbelschicht 6 aufrechterhält. Oberhalb derfluidisierten Schicht 6 ist ein freier Raum 10. Unter dem Gasverteiler 11 ist mindestens ein Gaskasten ausgebildet. In der Ausführungsform nach Fig. 1 sind zwei Gaskästen 3; 4 vorgesehen, die mit einer Zwischenwand 5 voneinander getrennt 'sind. ^; . . :..' ·.. . · ;.,; . .

Die Fluidisation wird mit dem durch Einlasse 1; 2 in die Gaskästen 3; 4 gefetteten Gas, z.B. mit Luft hervorgerufen, das durch die Öffnungen bzw. Düsen des Gasverteilers 11 nach oben ausströmt, - .

In dem freien Raum 10 wird oberhalb derfluidisierten Schicht 6eine exzentrische Gasströmung erzeugt, die mindestens einen Teil der einen Wand, z. B. der Wand 12 entlang eine größere Geschwindigkeit hat als der gegenüberliegenden Wand 13 entlang. Diese Maßnahme kann mit der Einrichtung auf zwei Weisen erreicht werden. , .

Bei der ersten Variante wird die exzentrische Gasströmung in dem freien Raum 10 durch die spezielle Ausbildung des Gasverteilers 11 erreicht, wobei die Öffnungen bzw. die Düsen indem Gasverteiler 11 in Richtung Wand 13 immer kleiner werden bzw. immer weiter voneinander angeordnet sind. Hierbei kann der Druck im Gaskasten 3 mit dem des Gaskastens 4 gleich sein bzw. können die Gaskästen 3; 4 als ein Gaskasten 3 ausgebildet sein, wobei die Zwischenwand 5 weggelassen ' wird. Diese Ausführung ist in den später noch ausführlicher erläuterten Figuren 5; 6 dargestellt.

Zur Ausbildung der exzentrischen Gasströmung kann in einer anderen Ausführungsvariante (Fig. 1) so vorgegangen werden, daß in den beiden Gaskästen 3; 4 verschiedene Gasdrücke eingestellt werden. Wenn z.B. der Druck im Gaskasten 3 größer ist alsder im Gaskasten 4, wird auch die Geschwindigkeit der Gasströmung der Wand 12 entlang größer als der gegenüberliegenden Wand 13 entlang.

In dem freien Raum 10 der Einrichtung ist eine Auslaßöffnung 9.asymmetrisch angeordnet, so etwa, daß ihr Mittelpunkt im Mittelpunkt der asymmetrischen Gasströmung in dem freien Räum 10 liegt. Die Erstehung dieser asymmetrischen Strömung wird auch mit der bevorzugten Ausbildung des Abschlußdeckels 8 gefördert, in dem dieser nach außen gewölbt ist. Es kann auch so interpretiert werden, daß mit dieser Ausführung ein Zyklon ausgebildet ist, dessen Mittelachse zu den Wänden 12; 13 parallel sind, der aber nicht in der Mittelebene der Einrichtung, sondern dazu asymmetrisch angeordnet ist. Bei der Erläuterung der Arbeitsweise der Ausführungsform von Fig. 1 wird davon ausgegangen, daß die Gasströmung der Wand 12entlang einegrößere Geschwindigkeit hat als derWand 13 entlang. Das aus dem Gaskasten 3 durch den Gasverteiler 11 und die fluidisierte Schicht 6 aufwärts strömende Gas nimmt aus der Schicht 6 Teilchen mit sich, die in dem freien Raum 10, besonders in dessen oberen Teil, in dem Zyklonraum 20 in eine zu der Einrichtung asymmetrische Zyklonströmung geraten. Die größten Partikel bewegen sich in der Nähe des Abschlußdeckels 8 und weiter der Wand 13 entlang nach unten bis sie mit der aufwärts gerichteten Strömung der Gase aus dem Gaskasten 4 kollidieren, die sie wieder nach aufwärts in der Nähe der Wand 12 weiter bewegen; dadurch entsteht die asymmetrische Zyklonströmung, in deren etwaiger Mittelachse die Auslaßöffnung 9 angeordnet ist, worin in dieser Weise nur die Rauchgase und die kleineren, ausgebrannten Teilchen gelangen. Die zu großen Teilchen, deren Bewegungsrichtung mit der aufwärts gerichteten Strömung aus dem Gaskasten 4 nicht verändert werden kann, fallen in die fluidisierte Schicht 6 zurück. Die anderen Partikel verbrauchen in dem freien Raum 10 eine Zeitdauer, die zu deren völliger Ausbrennung ausreicht. Da die Teilchen oberhalb des Gaskastens 3 in größerer Menge ausgewaschen werden als oberhalb des Gaskastens 4 und die Teilchen bei der Wand 13zurückfailen, wandert sich die fluidisierte Schicht 6 in Richtung der Wand 12. · .,

In der Ausführungsform nach Fig.2 ist als Modifikation zur Fig. 1 ein gekrümmter Gasverteiler 11 und eine den freien Raum 10 und die fluidisierte Schicht 6 mindestens teilweise aufteilende sowie als die Fortsetzung der Zwischenwand 5 ausgebildete Trennwand 14 vorgesehen. Zwischen dem Gasverteiler 11 und der Trennwand 14 ist ein Durchlaß 18 für die fluidisierte

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Schicht 6 ausgebüdet. Es ist im weiteren ein Kanal 19 für die körnigen Brennstoffe angedeutet. Hierbei kann sekundäre Luft durch eine oder mehrere von Einlaßöffnungen 15; 16; 17 eingeleitet werden. .

In dieser Variante können dank der Trennwand 14 die Strömungen mit größerer bzw. kleinerer Geschwindigkeit voneinander besser getrennt werden. Die asymmetrische Zyklonströrnung entsteht wie in der Ausführung nach Fig. 1. In der Ausführungsform nach Fig.3 wird die sekundäre Luft durch nur zwei Einlaßöffnungen 16; 17 eingeleitet, die aber zueinander senkrechte Mittelachsen haben. Der Kanal 19 der körnigen Brennstoffe ist in der Nähe der Einlaßöffnungen 16; 17 _; angeordnet.

Mit dieser Ausführungsform kann es erreicht werden, daß es oberhalb, des Gaskastens 3 eine „schnelle" Wirbelschicht 6, d.h. eine stetige aufwärts gerichtete Materialströmung entstehen, die natürlicherweise ein starkes turbulentes Strömungsbild hat. Mit der entsprechenden Ausbildung des Gasverteilers 11 und/oder der Einstellung des Druckes im Gaskasten 3 kann eine Wirbelschicht 6 auch hier erhalten bleiben, wenn das wünschenswert ist. Die Höhe und die Position der Oberfläche der Schicht können durchÄnderung dieser Parameter bzw. des Einleitens der sekundären Luft durch die Öffnung 16 und/oder die Öffnung Verändert werden. Wenn z. B. die sekundäre Luft nur durch die Einlaßöffnung 17 eingeleitet wird, wird die Dicke der Teijchenschicht in der Wirbelschicht 6 oberhalb des Gaskastens 3 auch kleiner, was wegen der Verminderung des Wärmeabzuges durch die Kühlröhre bei Teilbelastungen besonders vorteilhaft ist.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsform veranschaulicht, die zur Vergasung angewendet werden kann. An der Trennwand 14 ist hier eine Führungsplatte 21 angeschlossen, zwischen denen ein Gassammeiraum 22 ausgebildet ist, der in der Nähe der Anschlußstelle der Trennwand 14 und der Führungsplatte 21 mit einer Gasableitungsöffnung 23 versehen ist. Die Führungsplatte 21 reicht in die fluidisierte Schicht 6 hinein, läßt aber einen größeren Durchlaß für die Teilchen in der Schicht oberhalb des Gaskastens 3 frei. ' ; .

In dem Raumteil 7 oberhalb des Gaskastens 3 erfolgt eine Verbrennung, wobei die größere Strömungsgeschwindigkeit erhalten bleibt. Die größeren Teilchen fallen zwischen der Führungsplatte 21 und derWand 13 in die Schicht 6 zurück. Die durch die asymmetrische Zyklonströmung entstaubten und durch die Auslaßöffnung 9 ausgeführten Verbrennungsprodukte haben noch einen erheblichen Wärmeinhalt, der in einem nachgeschalteten Wärmetauscher nutzbar gemacht werden kann. Diese Wärmemenge kann die Verbrennungsluft oder den Brennstoff vorwärmen oder Dampf herstellen.

In dem Gassammeiraum 22 und der dort befindlichen Wirbelschicht 6 wird der Brennstoff nur entgast und vergast und der durch den Durchlaß 18 diesen Raumteil verlassende fluidisierte Staub beinhaltet noch viele brennbare Teilchen, die in dem Raumteil 7 oberhalb des Gaskastens 3 bzw. in der Zyklonströmung völlig ausgebrannt werden. Dabei werden nicht nur die Rauchgase, sondern auch die in die Schicht 6 zurückfallenden Teilchen erhitzt, was zur Aufrechterhaltung der Vergasung günstig beiträgt.

Das in dieser Ausführungsform entstandene Gas hat einen mittleren Heizwert und beinhaltet die flüchtige Substanz des Brennstoffes, das aus dem Wasserdampf entstandene Wassergas und eventuell Luftgas. Es kann nach etwaiger weiteren Behandlung günstig zur Verbrennung in einer an sich bekannten Anlage verwendet werden. Diese Ausführungsform kann in dieser Weise eine erste Vergasungsstufe einer zweistufigen Verbrennungsanlage bilden, wobei auch mit Erdgas oder Öl betriebene Kessel in Frage kommen, da das entstandene Gas sehr arm an Staub und Asche ist.

Dementsprechend ist die erfimJungsgemäße Einrichtung geeignet, bereits bestehende, mit Kohlenwasserstoffen betriebene Kessel auf Kohlenverbrennung umzustellen, ohne die Kessel umbauen zu müssen. -

Wie schon früher erwähnt, zeigen Fig.5 und 6 die Ausbildung, wobei die asymmetrische Strömung in dem freien Raum 10 mit dem Gasverteiler 11 selbst hervorgerufen wird, unter dem nur ein Gaskasten 3 ist. Speziell ausgebildet ist hier die Trennwand 14, die stark geneigt ist, reicht in die fluidisierte Schicht 6 nicht hinein und bildet zugleich die eine Begrenzungswand des Kanals des einkommenden Brennstoffes. In anderen Hinsichten arbeitet diese Ausführung wie bisher beschrieben. In Fig. 6 sind zwei Trennwände 14; 14'vorgesehen, von denen die eine Trennwand 14 in die fluidisierte Schicht 6 hineinreicht, die andere Trennwand 14' aber nicht und stark geneigt angeordnet ist wie in Fig. 5. Dadurch wird der freie Raum 10 auf drei Teile aufgeteilt, wobei die Strömungsgeschwindigkeiten in den einzelnen Räumteilen in Richtung von Wand 12 zu Wand 13 immer kleiner werden. Die Ausbildung der Trennwände 14; 14' fördern die Entstehung der asymmetrischen Zyklonströmung. Die Arbeitsweise ist.im weiteren unverändert.

Nach Erfahrungen mit Versuchseinrichtungen kann es festgestellt werden, daß die dargestellte Einrichtung neben den Vorteilen der bekannten Fluidisationsanlagen weitere, teils unerwartete Vorteile hat, wobei die Nachteile der bekannten Lösungen nicht in Kauf genommen werden. Da die Staubabtrennung in dem Feuerraum selbsterfolgt, ist die Staubbelastung der nachgeschalteten Wärmetauschflächen erheblich vermindert und die Einrichtung kann als erste Stufe einer nächsten Stufe unmittelbar vorgeschaltet werden. Sie kann sogar mit Gruskohle gespeist sein, da während des Betriebes eine Zerkleinerung der Köhlerkörne erfolgt.

Ein weiterer Vorteil liegt in der Möglichkeit des Betriebes mit Teilbelastung. Wenn die sekundäre Luft bei dem mit größerer Geschwindigkeit durchgeströmten Teil vermindert wird, kann eine fluidisierte Schicht eingestellt werden, die eine Viertel bis Fünftel der bei Vollbelastung trägt.

In einem anderen Anwendungsfall kann die Einrichtung dem Abbinden und der Entfernung des Schwefelinhaltes der Verbrennungsprodukte dienen. Dazu kann aus der Ausführungsform, wie in Fig. 1 dargestellt, ausgegangen werden, wobei die Wirbelschicht 6 aus basischem Stoff,(z. B. CaO, MgO beinhaltend) bestehen kann. Das verschmutzte und zu reinigende Gas wird mit entsprechend vorgewählten Drücken in die Gaskästen 3; 4 durch die Einlasse 1; 2 eingeblasen. Das Gas kontaktiert mit den basischen Stoffen beim Durchströmen der Wirbelschicht 6 sowie während des Aufenthaltes in dem freien Raum 10 oberhalb der Wirbelschicht 6. Damit wird die Dauer der Berührung zwischen den basischen Stoffen und dem verschmutzten , Gas erheblich verlängert, die schon lang genug ist, das Gas bis zum Taupunkt abzukühlen.bzw. den Schwefligsäureanhydridgehalt des Gases abzubinden. Das Schwefligsäureanhydrid wird teilweise als Sulfat durch die Auslaßöffnung 9 aus der Einrichtung entfernt.

In einer arideren Ausführungsform zum gleichen Zweck kann die Ausführung nach Fig. 2 Anwendung finden, wobei das zu reinigende Gas zum größten Teil durch die Einlaßöffnung 16 eingeblasen werden kann. Dabei wird durch die Einlasse 1; 2 nur eine verhältnismäßig kleine Menge des Gases eingegeben, um nur die Wirbelschicht 6 aufrechterhalten zu können. Es kann somit auf die Teilwand 14 verzichtet werden, da das Einblasen durch die Einlaßöffnung 16 allein genug ist, eine exzentrische Gasströmung hervorzurufen

In beiden Ausführunaen kann das Abkühlen des Gases bis zu dem TauDunkt mit in dem freien Raum 10 anaeordneten Kühlröhren

Claims

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Erfindungsansprüche: .

1. Einrichtung zum Wärme- und/oder Stoffiransport zu chemischen und physikalischen Vorgängen zwischen verschiedenen Materialien, vorzüglich zur Verbrennung oder Vergasung fester Brennstoffe mit einem in einem mit zwei zueinander gegenüberliegenden Wänden und einem Abschlußdeckel versehenen Gehäuse angeordneten Gasverteiler, einer durch den Gasverteiler aufrechterhaltene körnige Feststoffe, beispielsweise Brennstoffe, beinhaltenden Wirbelschicht und einem oberhalb der Wirbelschicht freien Raum, gekennzeichnet dadurch, daß unter dem Gasverteiler (11) mindestens ein Gaskasten (3) angeordnet ist und daß mildern Gasverteiler (11) und mit einem Gaskasten (3) oder mit mindestens zwei Gaskästen (3; 4) eine exzentrische Gasströmung in dem freien Raum (10) ausgebildet ist, wobei die Gasströmung mindestens einem Teil der einen Wand (12) entlang eine größere Geschwindigkeit hat als der gegenüberliegenden Wand (13) entlang und daß in dem freien Raum (10) asymmetrisch angeordneteine Auslaßöffnung (9) vorgesehen ist.
2. Einrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß mit mindestens einer, die Wirbelschicht (6) und/oder den freien Raum (14) mindestens teilweise aufteilenden Trennwand (14; 14') versehen ist. ,\
3. Einrichtung nach den Punkten 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß mit zwei voneinander mit einer Zwischenwand (5) getrennten Gaskästen (3; 4) versehen ist, wobei die Zwischenwand (5) als eine Fortsetzung der mindestens eine Trennwand (14) ausgebildet ist.
4. Einrichtung nach einem der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß in dem freien Raum (10) eine Führungsplatte (21! an der Trennwand (14) angeschlossen und zwischen der Trennwand (14) und der Führungsplatte (21) ein Gassammeiraum (22) ausgebildet ist, in den eine Gasableitungsöffnung (23) einmündet.
5. Einrichtung nach einem der Punkte 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen dem Gasverteiler (11) und der Trennwand (14) ein Durchlaß (18) freigelassen ist.
6. Einrichtung nach den Punkten 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß mindestens eine, in den freien Raum (10) einmündende, Einläßöffnung (16; 17) für Sekundärluft vorgesehen ist. .
7. Einrichtung nach den Punkten 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß sin in den freien Raum (10) einmündender Kanal (19) für den körnigen Brennstoff vorgesehen ist.
8. Einrichtung nach Punkt 7, gekennzeichnet dadurch, daß der Kanal (19) mindestens teilweise mitderTrennwand (14) begrenzt 'ist. . '..' : . ' V ' '- ' ' ·. ' .. "·. v '. ". . .·.' '
9. Einrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daßder Abschlußdeckel (8) nach außen gewölbt ist. Hierzu 3 Seiten Zeichnungen '·' '