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Gefahrstoffe- Reinhaltung der Luft - Ausgabe 11-12/2018

Möglichkeiten zur Optimierung der Auslegung von Zyklonabscheidern für Gas-Feststoff-Trennung

Basierend auf einer Einführung in Grundlagen der Zyklontechnologie werden moderne Methoden zur Optimierung der Auslegung von Zyklonabscheidern vorgestellt, die in der industriellen Praxis erfolgreich eingesetzt werden: Es werden sehr wirkungsvolle verfahrenstechnische Maßnahmen gezeigt, mit denen Abscheidegrad und Druckverlust hochbeladener Zyklone optimiert werden können. Anwendungen dieser Maßnahmen in Reaktoren mit zirkulierender Wirbelschicht zeigen einen signifikanten Anstieg des Wirkungsgrades der Gesamtanlage. Ferner wird eine sehr effiziente Methode der Online-Regulierung des Abscheidegrades hochbeladener Zyklone für den Betrieb mit variierenden Feststofffrachten und deren Ergebnisse im Kraftwerksbetrieb gezeigt. Gleichstromzyklone stellen eine wettbewerbsfähige Alternative zu Standardzyklonen dar. Ein neues, mit umfangreichen Messdaten validiertes Berechnungsverfahren wurde für diesen bislang wenig erforschten Zyklontyp entwickelt. Aufgrund der kurzen Rechenzeiten ist das Berechnungsverfahren sehr geeignet für Auslegungen industrieller Anlagen. Ein systematischer Vergleich der Leistungsdaten beider Zyklontypen zeigt, dass bei limitiertem verfügbarem Bauraum und Druckverlust eine Gleichstromzyklonanlage höhere Abscheideleistungen erzielen kann als eine Standardzyklonanlage. Ferner werden neue Auslegungsmethoden für einen optimalen Produktaustrag gezeigt.

Possibilities to optimize the design of cyclone separators for gas-solid separation

Based on an introduction into basics of cyclone technology modern methods for the optimization of cyclone design are presented, which have been applied successfully in industrial practice. Very efficient measures are shown which improve the separation efficiency and the pressure drop of highly loaded cyclones. Applying those measures in circulating fluidized bed (CFB) reactors indicate a significant increase of the reactor efficiency. Furthermore, a very efficient method for online-regulation of the efficiency of highly loaded cyclones for the operation with varying solids feeds is shown, results in power plant operation are presented. Uniflow cyclones represent a competitive alternative to standard cyclones. A new calculation model for this in the past poorly explored cyclone type has been developed, which has been validated by comprehensive experimental data. Due to its short calculation times the calculation method is very appropriate for designing industrial units. A systematic comparison of the performance data of both cyclone types indicates that under the condition of limited available space and pressure drop a uniflow cyclone unit can achieve higher efficiencies than a standard cyclone unit. Furthermore, new design methods for optimum product discharge are shown.

Autor(en):
Muschelknautz, U.

Der vollständige Beitrag ist erschienen in:
Gefahrstoffe- Reinhaltung der Luft 11-12/2018, Seite 453-465
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