Wirbelschichtzustände
Homogene Wirbelschicht
Technische Wirbelschichtreaktoren werden meist bei niedrigen Anströmgeschwindigkeiten betrieben, so dass eine niedrig expandierende Wirbelschicht vorliegt. Der Feststoff verbleibt unter diesen Bedingungen, abgesehen vom Feinkornanteil, im Reaktor.
Hochexpandierte Wirbelschicht
Mit zunehmender Steigerung der Strömungsgeschwindigkeit wird schließlich das Gebiet der pneumatischen Förderung erreicht, das durch relativ niedrige Feststoffkonzentration im Reaktor und kurze Verweilzeiten von Gas und Feststoff gekennzeichnet ist. Bevor dieser Zustand erreicht ist, befindet sich die Wirbelschicht in einem Zwischenzustand, der so genannten hochexpandierten Wirbelschicht. Für die hochexpandierte Wirbelschicht ist kennzeichnend:
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Gasgeschwindigkeit liegt oberhalb der Sinkgeschwindigkeit der Einzelteilchen
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Partikel beeinflussen sich gegenseitig und fallen teilweise in den Reaktor zurück
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relativ niedrige Feststoffkonzentrationen
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schwer beschreibbare Strömungsformen
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Ausbildung von Gaskanälen und Feststoffsträhnen
Zirkulierende Wirbelschicht
In der hochexpandierten Wirbelschicht wird der Feststoff in hohem Maße aus dem
Reaktor getragen. Dabei wird er über Zyklone (zylinderförmige Abscheider) abgeschieden
und wieder in den Reaktor zurückgeführt. Es entsteht die zirkulierende Wirbelschicht,
die wegen des hohen Stoff- und Wärmetransports und des Einsatzes feinkörnigen Materials
(
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| Abb.1 Zirkulierende hochexpandierte Wirbelschicht zur Calcinierung von Tonerdehydrat
aus
Baerns/Hofmann/Renken,
Chemische
Reaktionstechnik
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Lehrbuch
der
Technischen
Chemie
Band
1,
2.
Auflage,
1992,
Georg
Thieme
Verlag,
Stuttgart,
Abb.
8.15,
S.
255
mit freundlicher Genehmigung des Georg Thieme Verlags |
