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Vorrichtung zur Überführung von staubförmigem Gut in mehrstufigen Wirbelschichtanlagen zur Erzeugung schwefeldioxydhaltiger Gase
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Pulsieren kann es sogar zu Verschlackungen im Übergaberohr und im Zyklon kommen, da das feine und schwefelhaltige Material unter zusätzlicher Wärmeentwicklung verbrennt.
Aus der österr. Patenschrift Nr. 212807 ist es bekannt, das aus dem ersten Wirbelreaktor abgezogene Röstzwischenprodukt mit dem im Heisszyklon abgeschiedenen Staub zu vereinigen und über eine Auslaufleitung dem nachgeschalteten Wirbelreaktor zuzuleiten. Durch entsprechende Bemessung der Länge dieser Auslaufleitung ist es möglich, etwaige statische Druckunterschiede zwischen den beiden Reaktoren auszugleichen und auf diese Weise einen nachteiligen Gasaustausch zwischen den beiden Reaktoren zu verhindern. Diese Vorrichtung hat aber den Nachteil, dass sie bei schwankenden Durchsätzen den jeweiligen Verhältnissen nicht angepasst werden kann und somit in diesen Fällen ein Gasdurchbruch nicht mit Sicherheit verhindert werden kann.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Wirbelreaktoren zu schaffen, die über einen dem ersten Reaktor zugeordneten Zyklon für die Abscheidung staubförmigen Materials aus dessen Röstgasen miteinander verbunden sind. Durch diese Vorrichtung soll eine störungsfreie Überführung der aus einem Wirbelreaktor ausgetragenen, staubförmigen Materialien in den nachgeschalteten Wirbelreaktor ermöglicht werden, wobei gleichzeitig Gasdurchbrüche zwischen den beiden Reaktoren wirksam verhindert werden sollen.
Es wurde gefunden, dass diese Aufgabe dadurch gelöst werden kann, dass hinter dem Austrag des Zyklons und vor seiner Einmündung in den folgenden Wirbelreaktor ein Zwischenbehälter angeordnet ist, der an seinem unteren Ende durch einen Schieber verschliessbar ist, der nach Massgabe der Standhöhe des Gutes im Zwischenbehälter betätigbar ist, wobei die Standhöhe des Gutes im Zwischenbehälter stets ausreichend ist, um einen Gasaustausch zwischen den beiden Wirbelreaktoren zu verhindern.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist in der Zeichnung näher veranschaulicht.
Durch Leitung--5--wird staubhaltiges, aus einem ersten Wirbelreaktor, der in der Zeichnung nicht näher veranschaulicht ist, stammendes Röstgas dem Heisszyklon--l--zugefuhrt. Das entstaubte
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der abgeschiedene Staub bis zu einer vorgegebenen Standhöhe gelagert, wobei die Standhöhe zumindest so bemessen ist, dass beim öffnen des Schiebers mit Sicherheit ein Gasdurchbruch von dem zweiten Wirbelreaktor, der in der Zeichnung ebenfalls nicht näher veranschaulicht ist, in den ersten Wirbelreaktor und den Zyklon vermieden wird. Bei Erreichen einer vorgegebenen maximalen Schichthöhe wird der Schieber geöffnet und Staub durch die Leitung--7--dem folgenden Reaktor zugeführt.
Die Entleerung des Zwischenbehälters erfolgt so lange, bis die Mindestschichthöhe erreicht ist, bei der noch ein Gasaustausch zwischen den beiden Wirbelreaktoren verhindert wird. Dann wird der Bunker wieder geschlossen.
Die Betätigung des Schiebers wird durch eine Messung der Standhöhe geregelt. Diese kann auf irgendeine bekannte Weise, z. B. kapazitiv mittels Ultraschall oder mittels radioaktiver Indizierung, erfolgen. Der Behälter wird hiezu zweckmässig mit einem Maximumkontakt, der bei vorgegebener maximaler Standhöhe den Schieber öffnet, und einen Minimumkontakt, der den Schieber bei vorgegebener minimaler Standhöhe wieder schliesst, ausgerüstet. Durch die Vorrichtung wird der im Zyklon abgeschiedene Staub dem zweiten Reaktor also diskontinuierlich zugeführt.
In der Zeichnung ist weiterhin mit--4--eine Düse bezeichnet, deren Öffnung in Richtung des ausgetragenen staubförmigen Feststoffstromes weist. Durch die Düse können in die Leitung--7-- inerte Gase, wie Wasserdampf oder Stickstoff, eingeblasen werden, durch die der Transport des ausgetragenen Staubes in den nachgeschalteten Wirbelreaktor erleichtert wird. Die Anordnung dieser Düse ist nicht unbedingt erforderlich, stellt jedoch eine zweckmässige Ausgestaltung der erfindungsgemässen Vorrichtung dar.
Es ist nicht erforderlich, durch diese Düse ständig Inertgase einzuführen, sondern es genügt, dass dies nur bei geöffnetem Schieber erfolgt.
Durch die erfindungsgemässe Vorrichtung wird es ermöglicht, den in einem einem ersten Wirbelreaktor zugeordneten Zyklon abgeschiedenen Staub störungsfrei in einen nachgeschalteten Wirbelreaktor zuzuführen. Die Vorrichtung ist sehr flexibel und kann ohne Schwierigkeiten durch einfache Einstellung der Mindest-und Maximalstandhöhen den jeweiligen Verhältnissen angepasst werden. Auch bei mehrmonatigem Betrieb treten in der Vorrichtung keine Verschlackungen auf und der Arsengehalt im Röstgut, das bei einer zweistufigen Anlage dem zweiten Wirbelreaktor entnommen wird, liegt unter einem Gehalt von 0, 04 Gew.-%.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist im Vergleich zu den Wirbelreaktoren relativ klein. So ist in
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der Regel der Zwischenbehälter bei Wirbelreaktoren mit einer Belastbarkeit von 150 tato S03 etwa 1, 00 bis 1, 50 m lang und hat einen Durchmesser von 0, 7 bis 1, 0 m. Bei Anlagen mit grösseren oder kleineren Wirbelreaktoren können diese Ausmasse entsprechend vergrössert oder verkleinert werden.
Beispiel : A) Der Vorröstofen einer zweistufigen Wirbelschichtanlage wird je m2 Rostfläche und Stunde mit 4000 m3 Luft und 5 t Schwefelkies mit einem Gehalt von 46, 7% Schwefel und 0, 4% Arsen beaufschlagt. Die Höhe der Wirbelschicht wird auf 1 m gehalten. Die Temperatur in der Wirbelschicht beträgt 850oC, diejenige in dem dem ersten Wirbelreaktor zugeordneten Zyklon für die Abscheidung des in den Abgasen des ersten Wirbelreaktors enthaltenen Staubes 800 C. Das im Zyklon ausgeschiedene staubförmige Gut wird in den zweiten Wirbelreaktor eingetragen.
Stündlich werden in den zweiten Reaktor 3, 83 t vorgeröstetes Gut mit einem Schwefelgehalt von 30% eingetragen. Nach einer mittleren Betriebsdauer von 50 h ist der Zyklon verschlackt und muss gereinigt werden. Das fertig geröstete Gut, d. h. das aus dem zweiten Reaktor abgezogene Gut, enthält noch 0, 11% Arsen.
B) Bei einer sonst gleichen Anlage, bei der jedoch erfindungsgemäss zwischen Zyklonaustrag und zweitem Wirbelreaktor ein Zwischenbehälter angeordnet ist, liegt der Arsengehalt des fertig gerösteten Gutes bei 0, 04%. Störungen durch Verschlackungen treten auch nach drei Monate langem Betrieb der Anlage nicht auf.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung für die Überführung von aus einem Wirbelreaktor ausgetragenem, in einem daran angeschlossenen Zyklon abgeschiedenem staubförmigem Gut in einen folgenden Wirbelreaktor in einer mehrstufigen Anlage zur Erzeugung schwefeldioxydhaltiger Gase durch Rösten von Arsen und Antimon
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Zwischenbehälter (2) angeordnet ist, der an seinem unteren Ende durch einen Schieber (3) verschliessbar ist, der nach Massgabe der Standhöhe des Gutes im Zwischenbehälter betätigbar ist, wobei die Standhöhe des Gutes im Zwischenbehälter stets ausreichend ist, um einen Gasaustausch zwischen den beiden Wirbelreaktoren zu verhindern.
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