Die Erfindung betrifft einen Wi rbe Ischi chtreaktor aus Edelstahl¬ gußgehäuse, das aus mehreren quaderförmigen, übereinander ange¬ ordneten Tei lsegmenten besteht und eine Außenisolierung aufweist.

Wi rbe Ischi chtreaktoren aus Edelstahlgußgehäuse haben gegenüber den b sher überwiegend verwendeten, ausgemauerten Wirbelschicht¬ reaktoren eine höhere Temperaturwechselbeständigkeit sowie kürzere An- und Abfah rzei ten.

Schädliche Taupunktunterschreitungen können während des Betriebs nicht auftreten .

Bei den Wi rbe Ischi chtreaktoren aus Edelsta lgußgehäuse der eingangs genannten Gattung werden die auftretenden Wär edehnun¬ gen jedoch noch nicht optimal beherrscht, obwohl sie bereits eine gegliederte Bauweise haben.

Der Erfindung Liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäßen Wi rbe lseh i chtreaktoren so weiter zu entwickeln, daß die Wärme¬ dehnungen besser beherrschbar sind und Montage und Wartung ver¬ bessert werden.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 niedergelegte Kombination von Einzelmerkmalen gelöst. Weiter¬ bi ldungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 9 beschrieben.

Durch die Unterteilung der Teilsegmente derartiger Wirbelschicht¬ reaktoren in Einzelmodule lassen sich die Wärmedehnungen kon¬ trolliert beherrschen, da diese von vornherein konstruktiv Berücks chtigung gefunden haben. Die oben genannten allgemei¬ nen Vorteile von Edelstahlgußgehäusen, wie kurze An- und Abfahr-

zeiten, günstige Wärmeisolierung, keine Taupunktunterse rei- tung, kurze Montagezeiten und erleichterte Wartung werden durch die Einzelmodulbauweise "noch effektiver gestaltet.

Durch die Ausgestaltung der einen Stirnwand als Festlager und . der anderen Stirnwand als Loslager werden Wärmedehnungen durch Temperaturwechselbeanspruchungen verformungsfrei aufgenommen. Trotzdem ist durch die spezielle Art der Führungs- und Siche¬ rungselemente eine gute Gesämtfestigkeit und durch die spe¬ ziellen, außen angeordneten Dichelemente eine gute Dichtigkeit des Reaktors gewährleistet.

Zur Erhöhung der Steifigkeit der Konstruktion kann es sich empfehlen, Quertraversen vorzusehen.

Zweckmäßig werden die entsprechenden Einzelmodu ^' le mit Aufnahme¬ elementen versehen, um einen Roststabboden aufzunehmen.

Die für die Einleitung der Trocknungsgase und deren Ableitung vorgesehenen Öffnungen werden zweckmäßigerweise mit Flanschen versehen, die unmittelbar an die Modulen angegossen werden können.

Das Rahmenfundament wird zweckmäßigerweise mit Feuerfestbeton ausgefüllt, wodurch die Gesamtstabilität weiter verbessert w rd.

Das Grundprinzip des vorgeschriebenen Wi rbe Ischichtreaktors ist generell für die verschiedensten Anwendungszwecke geeignet, Besonders vorteilhaft ist er jedoch für die Sc lammtrocknung sowie die Trocknung insbesondere solcher Materialien geeignet, die kunststoffhaltige oder andere brennbare Substanzen ent¬ halten, deren brennbare Trockensubstanz zur Deckung des Wärme¬ bedarfs für die Trocknung herangezogen werden kann.

Eine weitere vorzugsweise Anwendung ist das Gebiet der Regene¬ ration kohlenstoffhaltiger Adsorbentien, insbesondere solcher, die in der Abwasserreinigung Verwendung finden. Hierbei können häufig die Brüden rückgeführt und zur Temperaturregelung ver¬ wendet werden.

Der erfindungsgemäße Wirbelschichtreaktor wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Wirbelschichtreaktor gemäß der Erfindung in einem Querschnitt,

Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 n einem Längsschnitt,

Fig. 3 Einzeldarstellung der Festlager,

Fig. 4 Einzeldarstellung der Loslager,

Fig. 5 Einzeldarstellung der Längsführung,

Fig. 6 Einzeldarstellung der Klammerung,

Fig. 7 einen Schnitt durch den Gegenstand der Fig. 6,

Fig. 8 schematische Darstellung der Version Regeneration

Fig. 9 schematische Darstellung (Längsschnitt) der Version Seh lammtrocknung,

Fig. 10 schematische Darstellung (Querschnitt) der Version Seh lammtrocknung,

Fig. 11 schmematische Darstellung eines abgeänderten Reaktors gemäß Fig. 9 und 10.

In den Fig. 1 und 2 ist der erfindungsgemäße Wirbelschicht¬ reaktor 100 dargestellt. Dieser besteht aus einem rechtecki¬ gen Grundrahmen 1, dem ein Auflagerahmen 2 zugeordnet ist.

Dieser trägt einen mehrteiligen Gleitrah eπ 3, auf dem das aus Einzelmodulen zusammengesetzte Ofeπteil des Reaktors 100 aufsitzt. Von unten nach oben sind stirnseitig jeweils ein Stirnseitenmodul 4 mit Flanschaπsc luß 4a vorgesehen, denen beidseitig jeweils zwei Stirnseitenmodule 5 und 5a aufsitzen. Die Längsseiten werden, jeweils wieder von unten nach oben gesehen, von zwei langen Längsseitenmodulen 7 gebildet, denen jeweils ein langes Längsseitenmodul 7a und zwei kurze Längs¬ seitenmodule 6 aufliegen. Den oberen Abschluß bilden wiederum jeweils zwei lange Längsseitenmodule 7. Die Ofendecke ist aus zwei äußeren Deckelmodulen 8 und einem mittleren Deckenmodul 9 mit angegossenem Abgasflansch 9a zusammengesetzt.

An den Längsse tenmodulen 6 und 7 sind Halteprofile 10a ange¬ bracht, in die ein Roststabboden 10 eingelegt ist. Weiterhin sind die Module 7 bzw. 7a mit Halteprofilen 11a für Quertra¬ versen 11 ausgerüstet, die zur Versteifung der Konstruktion di eneπ.

Die Module 4, ₅ 5, 5a, 6, 7, 7a, 8 und 9 weisen Halteflansche 25 bzw. 25a auf, die mit Führungszapfen 12a zur Positionierung der Klammern 12 versehen sind, wodurch die Module reibschLüss g miteinander verbunden (geklammert) werden.

In einzelnen Modulen können Bohrungen vorgesehen sein, in die Meßstutzen 22 z. B. für Druck— oder Temperaturmessungen oder für Probenahmen oder Stutzen, zur Materialaufgabe 22a bzw. zum Mater a laustrag 22b eingesetzt werden können.

Der Grundrahmen 1 ist nach unten hin durch eine Bodenplatte 21 abgeschlossen. Der Raum innerhalb des Grundrahmens 1 wird durch Feuerbeton 19 ausgefüllt, wobei zwischen Feuerbeton 19 und Grundrahmen 1 ein feuerfester Filz 24 eingebracht ist.

Wie in Fig. 1 angedeutet, wird an der Außenseite der Module eine Wärmeisolierung 23 angebracht. Diese Wärmeisolierung 23 kann, vornehmlich bei der Schlammtrocknung, durch eine umhül¬ lende Stahlblechhaube 23a erfolgen, in dessen Zwischenraumvo¬ lumen als zusätzlicher Vorteil vorgewärmte Luft entsteht, die im Prozeß Verwendung finden kann.

In den Grundrahmen 1 s nd Abschirmbleche 26 eingesetzt, an denen ein Gleitfilz 20 befestigt ist.

In Fig. 3 (Einzelheit A der Fig. 1) sind die an der einen Stirn¬ seite (Festlager) vorgesehenen Sicherungs- und ichtungselemente dargestellt. Paßfedern 13 dienen zur Fi ierung der Module 5 und 4 untereinander sowie mit dem Gleitrahmen 3 und dem Auf- Lagerahmen 2. Zur Aufnahme der Paßfedern 13 sind in den Halte¬ flanschen 25 Nuten 29 vorgesehen, die so bemessen sind, daß die Wärmedehnung nicht behindert wird.

Zur Abdichtung gegenüber der äußeren Atmosphäre sind in Dich¬ tungsnuten 31 der Halteflansche 25 Dichtungsschnüre 14 eingelegt, die durch Andrückleisten 15 gesichert werden. Die Dichtungs¬ schnüre 14 und die Andrückleisten 15 sind ebenfalls in ent¬ sprechenden Nuten 31 im Gleitrahmen 3 untergebracht.

Das Profi l 30 des Gleitrahmens 3 dient rundum als Auflagefläche für den feuerfesten Filz 24 und ebenso als Auf Lagef L che für e nen am Abschirmblech 26 befestigten Gleitfilz 20.

Am Gleitrahmen 3 ist ein Sicherungselement 17, im Be spiel eine Sechskantschraube, befestigt, die einen Hebel 16 gegen die Andrück Lei ste 15 drückt. Im Bereich der Sechskantsc rau¬ ben 17 weist der Halteflansch 25 eine Verstärkung 28 auf.

In Fig. 4 ist Einzelheit B der Abdichtung der Module 4, 5 und 5a untereinander sowie gegenüber dem Gleitrahmen 3a als Loslager

des Reaktors 100 dargestellt. Gleitrahmen 3a und Auf Lagerahmen 2a sind auf der Los Lagerseite breiter ausgebildet als auf der Festlagerseite, so daß eine unbehinderte Wärmedehnung des Reak¬ tors sichergestellt ist.

In Fig. 5 sind die Abdichtungs- und Sicherungselemente für die Module 6, 7, 7a und 9 auf den Längsseiten des Reaktors 100 gemäß Einzelheit C aus Fig. 2 dargestellt. Die Dichtungs¬ elemente sind die gleichen, wie dies bereits in den Fig. 3 und 4 für die Stirnseitenmodule beschrieben wurde. Die Befesti¬ gung der Module untereinander sowie mit dem Rahmen 3 erfolgt über schwa Ibenschwanzförmige Führungs- und Sicherungsfedern 18, die in die Nuten 32 der Module 6, 7, 7a und 9 eingescho¬ ben werden.

Die Verbindungen zwischen Gleitrahmen 3 und Auflagerahmen 2 erfolgt über eine im Auflagerahmen 2 angebrachte Führungs¬ und Sicherungs Le ste 18a, die einer Nut 32 im Gleitrahmen 3 zugeordnet ist.

In den Fig. 6 und 7 (Einzelheit D der Fig. 2) sind in Ansicht und Tei lschnitt die Anordnung und Funktionswe se der Klammer 12 dargestellt, die mit Haken 33 den Fü rungszapfen 12a um¬ greift, welcher an den Halteflanschen 25 der Module angebracht ist. Durch die Klammer 12 werden die Module vertikal und ho¬ rizontal miteinander befestigt. Die Klammer 12 umfaßt mit i ¬ ren inneren Flanken 34 zwei Halteflansche 25 und verbindet diese re bsch Lüssig miteinander.

Fig. 8 zeigt in schematischer Darstellung einen Wirbelschicht¬ reaktor für die Regeneration von Adsorptionsmitteln, über den im Reaktordeckel befindlichen Materialaufgabestutzen 22a erfolgt die Aufgabe des vorzugsweise aus Aktivkohlen bestehenden Adsorp¬ tionsmittels. Dieses wird durch von unten nach oben durch d e

Roststabböden 10 strömendes Wirbelgas fluidisiert (obere Wirbel¬ schicht 35 und untere Wirbelschicht 36) und gelangt durch einen über laufkana L 27 in eine untere Wirbelschicht 36. über den am Ende des unteren Roststabbodens 10 befindlichen Materialaus- tragsstutzen 22b Läuft das regenerierte Adsorpt onsmittel aus dem Reaktor 100 ab.

Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Wirbelschichtreaktors 100 zur Regeneration von z. B. Aktivkohlen aus der Abwasserreini¬ gung Liegen die Prozeßtemperäturen im Bereich der oberen Wir¬ belschicht 35 bei vorzugsweise ca. 400 C und im Bereich der unteren Wirbelschicht 36 bei vorzugsweise ca. 800 C.

Fig. 9 bis 11 zeigen in schematischer Darstellung einen Wirbel¬ schichtreaktor 100 für die Trocknung von Schlämmen. Der Schlamm wird über mehrere Materialaufgabestutzen 22c, vorzugsweise durch in die Stutzen 2.c eingeschobene Aufgabelanzen (hier nicht dar¬ gestellt), in eine im Reaktor 100 betriebene z. B. Sandwirbel- schicht gefördert. Im Wirbelschichtreaktor 100 wird der Schlamm getrocknet und mit dem Abgas über Stutzen 9a herausgefördert. Die Temperaturen liegen bei diesem Prozeß im Bereich unter dem Anströmboden 10 bei vorzugsweise ca. 500 C, im Bereich der Sandwirbelschicht 37 bei vorzugsweise ca. 200 C und im Bereich oberhalb der Wi belschicht bei vorzugsweise ca. 150° C.

Fig. 11 zeigt den Gegenstand der Fig. 9 und 10 in einem Längs¬ schnitt mit konisch ausgeführtem unteren Tei lsegment 102. Die¬ se Ausgestaltung empfiehlt sich, wenn z. B. zur Erzeugung des Wirbelgases ein hier nicht dargestellter Brenner in das Tei l¬ segment 102 integriert wird.

B E Z U G S Z E I C H E N L I S T E

100 Wi rbe Isch chtreaktor

101 Aufstellrahmen

102 Teilsegment

103 Tei Isegment

104 Tei Isegment

1 Grundrahmen

2 Auflagerahmen 2a Auf Lagerahmen

3 Gleitrahmen, mehrteilig (Steckverbindung) 3a Gleitrahmen, mehrteilig (Steckverbindung)

4 Stirnseitenmodul mit Flanschanschluß 4a FLanschansch Luß

4b Flanschanschluß

5 Sti rnsei tenmoduL

6 Längsseitenmodul, kurz (mit Aufnahme für

Roststabboden)

7 LängsseitenmoduL, lang

7a Längsseitenmodul, lang (mit Aufnahme für

Roststabboden)

8 Deckelmodul, stirnseitig

9 DeckelmoduL 9a Abgasstutzeπ

10 Roststabboden

10a Halteprofil für Roststabboden

11 Quertraverse

11a Halteprofil für Quertraverse

12 Klammer

12a Führungszapfen für Klammer, angegossen

13 Paßfeder (Festlager)

14 Dichtungsschnüre

15 Andrückleisten

16 Hebel

17 Sicherungselement

18 Führungs- und Sicherungsfeder 18a Füh ungs- und Sicherungsleiste

19 Feuerfestbeton

20 Gleitfitz

21 Bodenplatte

22 Meßstutzen (z. B. Druck, Temperatur, Analyse) 22a, c Stutzen zur Materi a laufgäbe

22b Stutzen zum Materi a Laust rag

23 Wärmeisolierung 23a Stahlblechhaube

24 feuerfester Filz (zwischen Feuerbeton und Grundrahmen)

25 Halteflansch 25a Ha Itef Lansch

26 Abschi rmb Lech

27 Überlaufkanal

28 Verstärkung

29. Nuten (Paßfeder)

31 Dichtungsnuten

32 Nuten 3 Hakentei l 4 innere Flanken 5 obere Wirbelschicht 6 untere Wirbelschicht 7 Sandwirbelschicht