Verfahren zur Durchführung exothermer Reaktionen. Bei exothermen Reaktionen, zum Beispiel zwischen festen Stoffen und Gasen, kann der Fall eintreten, dass die Temperatur des Re aktionsproduktes sich so steigert, dass es be reits zum .Schmelzen kommt, ehe es voll ständig umgesetzt ist, so dass es dann noch grössere Mengen Ausgangsprodukte enthält, die durch das geschmolzene Produkt umhüllt und an einer weiteren Umsetzung gehindert werden.
Um nun beispielsweise in einem Schacht, in welchem ein fester Stoff exotherm mit von unten zuströmendem hochkonzentriertem Reaktionsgas reagiert, die Temperatur, die sich immer weiter steigern würde, eine Höchstgrenze nicht überschreiten zu lassen, über der zum Beispiel ein unerwünschtes Schmelzen eintreten würde, wird gemäss dem Verfahren der vorliegenden Erfindung der reagierende Stoff mit einem indifferenten Körper vermischt.
Die Temperatur des rea gierenden Produktes kann sich dadurch nicht mehr über eine bestimmte Höchstgrenze stei gern, da die in der Hauptreaktionszone sich entwickelnde Reaktionswärme von dem in differenten Körper aufgenommen wird und so im Ofen aufgespeichert bleibt in der un mittelbaren Umgebung des Reaktionspro duktes, das jetzt von dem von unten zu strömenden (konzentrierten) Gas nur in ge mässigtem Tempo abgekühlt werden kann, da auch der beigemischte indifferente Körper Wärme abgibt und der Wärmeaustausch an das Gas schnell erreicht ist.
Es kann auch dadurch erreicht werden, dass das aus dem Reaktionsgebiet abgehende Gas den oberhalb desselben aufgeschütteten Ausgangsstoff samt Verdünnungsmittel nicht sehr hoch vor wärmt, so dass die beiden verhältnismässig wenig heiss in die Reaktionszone gelangen -und dadurch imstande sind, mehr von der überschüssigen Wärme aufzunehmen.
Ferner kann nach dem Verfahren gemäss der Erfindung auch erreicht werden, dass ein in der Hauptreaktionszone nur weit gehend, aber nicht vollständig umgesetztes Produkt noch längere Zeit bei höherer Tem peratur zur Nachreaktion mit einem konzen- trierten zuströmenden Gas Gelegenheit hat, wodurch oft ein sehr reines Reaktionsprodukt erzielt wird.
Das Reaktionsprodukt kann vom beige mengten indifferenten iStoff auf irgend eine an sich bekannte Weise abgetrennt werden; leicht ist dies zum Beispiel dann möglich, wenn der beigemengte indifferente .Stoff eine vom Reaktionsprodukt so weit sich unter scheidende Korngrösse aufweist, dass die Trennung durch Absieben durchgeführt wer den kann, worauf der indifferente Körper von neuem in gleicher Weise verwendet wer den kann.
Beispielsweise kann die exotherm verlau fende Überführung von Cao in CaC12 durch Chlorierung eines Kalkkohlegemisches ge mäss dem Verfahren der Erfindung durch geführt werden, indem man in einem Schacht, in welchem kleine Formlinge aus Kalk, Kohle und etwas Chlorcalcium als Bindemittel in Mischung mit annähernd etwa der gleichen Menge von gröberen Stücken von Retortenkohle aufgeschichtet sind, nach Vor- wärmung Chlor einführt.
Man kann hierbei eine lebhafte Chlorierung unterhalten, ohne dass Schmelzen des Chlorcalciums eintritt, da die hierfür zur Verfügung stehende Wärme von der Retortenkohle aufgenommen wird. Die aus dem Schacht entnommenen Formlinge von festem CaCl2 können dann ohne weiteres durch ein Sieb entsprechender Maschenweite von den Kohlenstücken ge trennt werden.
Nach dem Verfahren gemäss der vorlie genden Erfindung brauchen exotherme Re aktionen, nicht in kleineren Vorrichtungen, die auf Abstrahlung der Reaktionswärme be rechnet sind und in denen meist ein ungleich mässiges Produkt entsteht, ausgeführt wer den, sondern es kann fortlaufend in grossen ,Schachtöfen gearbeitet werden, derart, da.ss die Wärmeerzeugung im Sinne der Einstel lung der für den chemischen Reaktionsver lauf günstigsten Temperatur ausgenutzt wird.
Process for carrying out exothermic reactions. In the case of exothermic reactions, for example between solids and gases, the case may arise that the temperature of the reaction product increases to such an extent that it already melts before it is completely converted, so that there are even larger quantities Contains starting products that are enveloped by the melted product and prevented from further conversion.
In order now, for example, in a shaft in which a solid substance reacts exothermically with highly concentrated reaction gas flowing in from below, the temperature, which would continue to increase, not exceed a maximum limit above which, for example, undesired melting would occur, according to According to the method of the present invention, the reactant is mixed with an indifferent body.
As a result, the temperature of the reacting product can no longer rise above a certain maximum limit, since the heat of reaction developing in the main reaction zone is absorbed by the different body and thus remains stored in the furnace in the immediate vicinity of the reaction product that is now the (concentrated) gas flowing from below can only be cooled down at a moderate rate, since the added indifferent body also gives off heat and the heat exchange to the gas is achieved quickly.
It can also be achieved that the gas leaving the reaction area does not pre-heat the starting material and the diluent poured above it very high, so that the two enter the reaction zone relatively slightly hot - and are therefore able to absorb more of the excess heat .
Furthermore, the method according to the invention can also ensure that a product that has only largely but not fully converted in the main reaction zone has the opportunity to post-react with a concentrated inflowing gas for a longer time at a higher temperature, which often results in a very pure gas Reaction product is achieved.
The reaction product can be separated from the added inert substance in any manner known per se; This is easily possible, for example, if the added indifferent substance has a grain size that is so different from the reaction product that the separation can be carried out by sieving, after which the indifferent body can be used again in the same way.
For example, the exothermic conversion of Cao into CaC12 by chlorination of a lime-coal mixture according to the method of the invention can be carried out by placing in a shaft in which small bricks of lime, coal and some calcium chloride as a binding agent are mixed with approximately about the equal amount of coarser pieces of retort carbon are piled up, introduces chlorine after preheating.
A lively chlorination can be maintained without the calcium chloride melting, since the heat available for this is absorbed by the retort carbon. The solid CaCl2 briquettes removed from the shaft can then easily be separated from the coal pieces through a sieve of the appropriate mesh size.
According to the method according to the present invention, exothermic reactions do not need to be carried out in smaller devices that are calculated to radiate the heat of reaction and in which an uneven product is usually formed, but rather it can be carried out continuously in large shaft furnaces , in such a way that the heat generation is used to set the most favorable temperature for the chemical reaction process.