DE1064920B

DE1064920B - Method and device for the continuous treatment of fine material with gas in a drum

Info

Publication number: DE1064920B
Application number: DEE11598A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Helmuth Ehlermann
Original assignee: HELMUTH EHLERMANN DIPL ING
Current assignee: HELMUTH EHLERMANN DIPL ING
Priority date: 1955-11-14
Filing date: 1955-11-14
Publication date: 1959-09-10

Description

Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Behandeln von Feingut mit Gas in Tromben Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der physikalischen, chemischen oder anderweitigen Behandlung von Feingut. Sie betrifft besonders ein Verfahren, bei dem das Feingut mit Gasen in Tromben aufbereitet wird, wobei der Austausch zwischen dem Gas und dem Feingut in einer Strömungsvorrichtung stattfindet. Method and device for the continuous treatment of fine material with gas in a drum The invention lies in the field of physical, chemical or other treatment of fine material. It particularly concerns a procedure in which the fine material is treated with gases in a drum, with the exchange between the gas and the fine material takes place in a flow device.

Es sind die verschiedensten Verfahren bekannt, bei denen Gas in Wirbeln od. dgl. geführt wird und auf Feingut einwirkt. Die gebräuchlichen Wirbelbettverfahren erfüllen aber die strömungstechnischen Vorbedingungen einer Trombe, nur für die eine erstrebte intensive Behandlung nötig sind, nicht in befriedigender Weisc Die ungeordnete Strömung und die enge Schichtung des Bebandlungsgutes im Wirbelbett läßt keine volle Kornumspulung mit immer frischem Behandlungsgut zu. A wide variety of methods are known in which gas in vortices Od. Like. Is performed and acts on fine material. The common fluidized bed processes but meet the fluidic preconditions of a vortex, only for the Intensive treatment sought is necessary, but not in a satisfactory manner Disordered flow and the tight stratification of the material to be treated in the fluidized bed does not allow full grain circulation with always fresh material to be treated.

Zyklone weisen zwar eine geordnete Strömungsführung auf, jedoch haben sie gewöhnlich eine so hohe Winkelgeschwindigkeit und einen so kleinen Durchmesser, daß das Behandlungsgut durch die Fliehkraftwirkung ausgeschleudert wird. Cyclones have an orderly flow guide, but they have they usually have such a high angular velocity and such a small diameter, that the material to be treated is ejected by the effect of centrifugal force.

Es ist daneben auch bekanntgeworden, Feingut in einer oder mehreren hintereinander gelagerten Tromben zu behandeln, doch ist hierzu stets eine große Anlage notwendig, da für jede Trombeiein eigenes Gefäß benötigt wird. It has also become known to be fine ware in one or more to treat one behind the other stored thrombi, but this is always a big one System necessary because a separate vessel is required for each trumpet.

Die Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gestellt, diesem Mangel abzuhelfen und zwei oder mehrere Tromben in einem einzigen Gefäß zu erzeugen. Diese Tromben sollen sozusagen »luftmanipuliert« von selbst entstehen. Sie sollen sich derart unabhängig voneinander und beständig ausbilden, daß sie wie ein körperlich greifbares Gerät die Behandlung durchführen. The invention has therefore set itself the task of addressing this deficiency remedy and create two or more trombones in a single vessel. These Trumpets should, so to speak, "air-manipulated" arise by themselves. You are supposed to train them so independently and consistently that they are physically like one tangible device to carry out the treatment.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren zum kontinuierlichen Behandeln von Feingut mit Gasen in Tromben vorgeschlagen, das sich dadurch auszeichnet, daß in einem einfach oder mehrfach kegelförmigen oder zylindrischen Gefäß zwei oder mehr Tromben vom Behandlungsmittel übereinander durch Einblasen des Behandlungsmittels unter Druck aus mindestens zwei Strömungsantriebsöffnungen erzeugt werden und dem unter Druck eingeblasenen Behandlungsmittel z. B. durch einen kerzenartigen Einbau eine Strömung aufgeprägt wird, die horizontal über die ganze Fläche gleiche Umfangsgeschwindigkeit besitzt sowie vertikal abwärts oder auch aufwärts gerichtete Geschwindigkeitsanteile auslöst. A method for continuous treatment is used to achieve the object proposed by fine material with gases in trombs, which is characterized in that in a single or multiple conical or cylindrical vessel two or more thrombi of the treatment agent on top of each other by blowing in the treatment agent are generated under pressure from at least two flow drive openings and the treatment agent injected under pressure e.g. B. by a candle-like installation a flow is impressed with the same circumferential speed horizontally over the entire surface has as well as vertically downwards or upwards speed components triggers.

Besonders vorteilhaft ist dieses Verfahren, wenn nur ein Teil des Bchandlungsmiftels unter Druck und der Rest möglichst nahe den Druckdüsen eingeblasen wird. Es können auch mehrere dieser Reaktionsgefäße zusammengeschaltet werden und außer dem Behandlungsgut auch ein oder mehrere Kreisläufe thermisch und chemisch zusätzlich umlaufendes Feinkorn in Reaktion gebracht werden, wobei die Wirbelkammern oder sonstige Reaktionsgefäße unter verschiedenem Druck stehen können. Die Wärme kann durch erhitztes indifferentes Peingut zugeführt werden, wobei dieses Feingut mit Reaktionsmittel beladen wird, Katalysatoren enthält oder aus solchen besteht und überwiegend einen Korndurchmesser von 50 Mikron aufweist Beispielhafte Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind aus den Zeichnungen ersichtlich. This method is particularly advantageous when only part of the Bchandlungsmiftels under pressure and the rest blown in as close as possible to the pressure nozzles will. Several of these reaction vessels can also be interconnected and in addition to the item to be treated, one or more thermal and chemical circuits additional fine grain in Reaction are brought about, the vortex chambers or other reaction vessels can be under different pressures. The heat can be supplied through heated indifferent peing material, this fine material is loaded with reactants, contains or consists of catalysts and has predominantly a grain diameter of 50 microns. Exemplary devices for carrying out the method according to the invention can be seen from the drawings.

Fig. 1 stellt eine Wirbelvorrichtung dar; Fig. 2 zeigt ein Strömungsdiagramm der Vorrichtung nach Fig. 1; Fig. 3 zeigt einen Wirbler nach Fig. 1 mit windschlüpfigen Füllkörpern; Fig. 4 zeigt ein Strömungsdiagramm des Wirblers nach Fig. 3; Fig. 5 gibt einen Wirbler mit oben angeordnetem Gasaustritt wieder; Fig. 6 zeigt ein Strömungsdiagramm des Wirblers nach Fig. 5; Fig. 7 zeigt eine Wirbelvorrichtung mit Ab deckplatte und kerzenartigem Einbau; Fig. 8 zeigt ein Strömungsdiagramm in der Ebene A-A der Fig. 7; Fig. 9 zeigt ein Strömungsdiagrarnm in der Ebene B-B der Fig. 7; Fig. 10 stellt eine Wirbelvorrichtung in Doppelkegelform dar; Fig. 11 zeigt eine flügelartige Rippe des Wirblers nach Fig. 10; Fig. 12 zeigt schematisch den Aufbau einer Vorrichtung zur Durchführung eines Anwendungsbeispiels. Fig. 1 illustrates a whirling device; Fig. 2 shows a flow diagram the device of Figure 1; Fig. 3 shows a vortex according to FIG. 1 with streamlined Random packings; Fig. 4 shows a flow diagram of the vortex of Fig. 3; Fig. 5 shows a vortex with a gas outlet at the top; Fig. 6 shows a flow diagram of the swirler according to FIG. 5; Fig. 7 shows a vortex device with cover plate from and candle-like installation; 8 shows a flow diagram in plane A-A of FIG Fig. 7; Fig. 9 shows a flow diagram on plane B-B of Fig. 7; Fig. 10 shows a vortex device in the form of a double cone; Fig. 11 shows a wing-like Rib of the swirler according to Fig. 10; Fig. 12 shows the structure schematically a device for carrying out an application example.

In einem bekannten Wirbler, wie er in Fig. 1 dargestellt ist, sind in einer Wirbelkammer 1 tangential blasende Düsen 3 um den Gasaustritt 2 angeordnet. Diese erzeugen eine zum Wendekopf 4 aufsteigende, überwiegend horizontal kreisende Strömung, die in dem Wendekopf 4 umgelenkt und durch einen Staubabscheider 5 mit Öffnung 6 abgezogen wird. Das zu behandelnde Gut wird dabei durch die Gutaufgabe 7 eingeffihrt. In a known vortex, as shown in Fig. 1, are Tangentially blowing nozzles 3 are arranged around the gas outlet 2 in a swirl chamber 1. These generate a predominantly horizontal circling that ascends towards the turning head 4 Flow that is deflected in the turning head 4 and through a dust separator 5 with Opening 6 is withdrawn. The good to be treated is thereby through the good task 7 introduced.

Es wurde nun gefunden, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Strömung über den ganzen Kreisquerschnitt von gleicher Größenordnung ist und daß axial Geschwindigkeiten auftreten, die sowohl am Mantel der Wirbelkammer 1 wie auch in Nähe der Achse der Wirbelkammer aufwärts, dazwischen jedoch abwärts gerichtet sind, wie es in Fig. 2 durch Pfeile deutlich wird. Ein besonderes Kennzeichen dieser Erscheinung ist es, daß durch den Ringquerschnitt 8-9 am Mantel der Kammer 1 bedeutend mehr Gas aufsteigt, als durch die Düsen 3 eingeblasen wird. Es ist dies darauf zurückzuführen, daß die Düsen 3 durch Gasreibung versuchen, Gas anzusaugen, und ihnen durch den Ringquerschnitt 9-10 zwischen Mantel und Achse auch tatsächlich Gas zuströmt. Welches Verhältnis zwischen den Gasmengen in den beiden Ringquerscbnitten 8-9 und 9-10 besteht, ist vollständig von dem Druck abhängig, mit dem die Düsen 3 beaufschlagt werden. It has now been found that the peripheral speed of the flow is of the same order of magnitude over the entire circular cross-section and that axial velocities occur both on the jacket of the vortex chamber 1 and in the vicinity of the axis of the Vortex chambers are directed upwards, but in between are directed downwards, as shown in Fig. 2 is made clear by arrows. A special characteristic of this phenomenon is it that through the ring cross-section 8-9 on the jacket of the chamber 1 significantly more gas rises than is blown in through the nozzles 3. It is due to that the nozzles 3 try by gas friction to suck in gas, and them through the Ring cross-section 9-10 between the jacket and the axis, gas actually flows in. Which There is a ratio between the gas quantities in the two ring cross-sections 8-9 and 9-10, is completely dependent on the pressure with which the nozzles 3 are applied.

Beispielsweise kann durch den Ringquerschnitt 8-9 die doppelte Gasmenge aufsteigen, als durch den Ringquerschnitt 9-10 abwärts geführt wird. Wärmetechnisch hat dies die äußerst wichtige Folge, daß bei 7 aufgegebenes Gut, das in die Nähe der Düsen 3 gelangt, niemals mit der vollen Temperatur des durch die Düsen 3 zuströmenden Gases beheizt werden kann, sondern nur mit einer Mischtemperatur, da das durch den Ringquerschnitt9-10 vom Wendekopf 4 zurückkehrende Gas bereits abgekühlt ist und sich bei den Düsen 3 mit frisch zutretendem heißen Gas vermischt. For example, the ring cross-section 8-9 can double the amount of gas rise than is led downwards through the ring cross-section 9-10. Thermally This has the extremely important consequence that at 7 abandoned good, the one in the vicinity of the nozzles 3, never at the full temperature of the inflowing through the nozzles 3 Gas can be heated, but only with a mixed temperature, as this is done by the Ring cross section 9-10 gas returning from turning head 4 has already cooled down and mixes at the nozzles 3 with freshly entering hot gas.

Um die Achse 11 zeigt die Strömung aufwärts und abwärts gerichtete Komponenten, doch sind diese von geringer Größe.Around the axis 11 the flow shows upwards and downwards directed Components, but they are small in size.

Bringt man nun in der sonst nicht veränderten Kammer 1 im Austritt 2 einen windschlüpfigen Füllkörper 12, wie in Fig. 3 gezeigt, an, so ändert sich an der Strömung in den Ringquerschnitten 8-9 und 9-10 nichts. Dagegen treten, wie aus Fig. 4 ersichtlich, in dem Ringquerscbnitt 10-11 bedeutend größere Axialgeschwindigkeiten auf, die außen aufwärts und innen abwärts gerichtet sind. Der Radius 10-11 ist jedoch gegenüber den beiden Ringquerschnitten 8-9 und 9-10 ziemlich klein. If you now bring in the otherwise unchanged chamber 1 in the outlet 2, a streamlined filler body 12, as shown in FIG. 3, changes nothing about the flow in the ring cross-sections 8-9 and 9-10. Oppose how can be seen from Fig. 4, in the ring cross section 10-11 significantly greater axial speeds which are directed upwards on the outside and downwards on the inside. However, the radius is 10-11 quite small compared to the two ring cross-sections 8-9 and 9-10.

Auf eine Weise ändert sich, wie gefunden wurde, an diesem grundsätzlichen Charakter der Strömung auch dann nichts, wenn man den Gasaustritt 2 von unten nach oben verlegt, wie dies Fig. 5 zeigt. Hier enthält der Wendekopf 4 eine nach den Regeln des Gasturbinenbaus gestaltete Mündung 13 als Gasaustritt, während die Gaszufuhr über tangential blasende Düsen 14 und 14a entweder in Höhe des größten Durchmessers der Kammer oder, wenn der beaufschlagende Druck entsprechend erhöht wird, über dem Fuß der Wirbelkammer 1, der dem Herd eines Hochofens nachgebildet ist, erfolgt. Wie das zugehörige Diagramm der Axialgeschwindigkeit Fig. 6 zeigt, findet sich wieder innerhalb des Ringes 8-9 und im Kreisquerschnitt 10-11 eine aufsteigende, im Ring 9-10 eine absteigende Strömung. In one way, what has been found changes this fundamental one Character of the flow even then nothing if you move the gas outlet 2 from below relocated at the top, as shown in FIG. 5. Here the turning head 4 contains one after the Regulations of gas turbine construction designed mouth 13 as a gas outlet, while the gas supply via tangentially blowing nozzles 14 and 14a either at the level of the largest diameter the chamber or, if the applied pressure is increased accordingly, above the Foot of the vortex chamber 1, which is modeled on the hearth of a blast furnace, takes place. As the associated diagram of the axial speed Fig. 6 shows, is found again within the ring 8-9 and in the circular cross-section 10-11 an ascending one in the ring 9-10 a descending current.

Die an sich zu erwartende, dem Gesetz des konstanten Produktes aus Radius und Umfangsgeschwindigkeit gehorchende Strömung bleibt also aus. Man kann daher das Gas genausogut durch die Mündung 13 wie durch den Austritt 2 abziehen, ohne an den Strömungsverhältnissen in der Honzontalebene etwas zu ändern. The in itself to be expected, the law of the constant product from There is therefore no flow that conforms to the radius and circumferential speed. One can therefore withdraw the gas just as well through the mouth 13 as through the outlet 2, without changing anything in the flow conditions in the Honzontal plain.

Es bleibt jeder radial weiter außen liegende Stromfaden gegenüber seinem weiter innen liegendem Nachbarn zurück, so daß Feingut, das in eine solche Strömung gelangt, eine Drehbewegung um seine Vertikalachse erhält, was für eine Wärmeübertragung von großer Bedeutung ist. Der Nachteil dieser Anordnung besteht jedoch noch darin, daß die unerwünschte absteigende Strömung im Kreisquerschnitt 9-10 bestebenbleibt und eine Mischtemperatur erzeugt wird.Each stream filament located radially further out remains opposite its neighbors further inside, so that fine material that is in such a Flow arrives, receives a rotary motion around its vertical axis, what a Heat transfer is of great importance. The disadvantage of this arrangement is but still in the fact that the undesirable descending flow in the circular cross-section 9-10 remains unchanged and a mixed temperature is generated.

Will man dies vermeiden, so muß der Umlenkungsimpuls durch den Wendekopf 4 beseitigt werden. If you want to avoid this, the deflection pulse must go through the turning head 4 can be eliminated.

Außerdem dürfen die Düsen 14 und 14a das Gas nicht nach unten saugen. Daher ist es zweckmäßig, auf den Wendekopf 4 und die Mündung 13 zu verzichten, dagegen die Wirbelkammer 1 durch eine ebene Platte 15 a abzudecken, die Gasabzugsöffnung 15 mit einem nach innen übergreifenden Kragen 16 zu versehen und das Gas beispielsweise durch einen kerzenartigen Einbau 17 zuzuführen. Der kerzenartige Einbau 17 enthält vorteilhaft oben tangential gerichtete Schlitze 18, durch die heißes, nicht unter Druck stehendes Gas in das Innere des Wirblers angesaugt werden kann, während durch die engen, ,ebenfalls tangential gerichteten Öffnungen 19 unter Druck stehendes heißes Gas mit hoher Geschwindigkeit ausströmt.In addition, the nozzles 14 and 14a must not suck the gas downwards. It is therefore useful to dispense with the turning head 4 and the mouth 13, on the other hand to cover the swirl chamber 1 by a flat plate 15 a, the gas vent 15 to be provided with an inwardly overlapping collar 16 and the gas for example through a candle-like installation 17. The candle-like installation 17 contains advantageous above tangentially directed slots 18, through the hot, not below Pressurized gas can be drawn into the interior of the vortex while through the narrow, also tangentially directed openings 19 under pressure hot gas flows out at high speed.

Wie gefunden wurde, sind bei dieser Anordnung, die in Fig. 7 gezeigt ist, bis herab zur Horizontalebelle 24-A keine absteigenden Axialgeschwindigkeiten mehr vorhanden. Die Ringzone 9-10 ist fast neutral, d. h. ihre Axialgeschwindigkeit annähernd Null. In der Ebene B-B findet sich dagegen im Ring 9-10 eine mäßige Abwärtsströmung, die aus heißem Gas besteht und daher nicht mehr eine Mischtemperatur liefert. In this arrangement, those shown in FIG. 7 have been found is, down to the horizontal bell 24-A no decreasing axial velocities more available. The ring zone 9-10 is almost neutral, i. H. their axial speed almost zero. In level B-B, however, there is a moderate downward flow in ring 9-10, which consists of hot gas and therefore no longer provides a mixed temperature.

Von dem ganzen Kammerinnenraum 8-10 ist somit nur der Abschnitt 8-9 wirksam. Es ist daher notwendig, den Radius der Kammer und die Gasgeschwindigkeit so zu wählen, daß das Behandlungsgut nur in dem Hohlkegel 8-9 bewegt wird.Of the entire chamber interior 8-10, only the section 8-9 is thus effective. It is therefore necessary to adjust the radius of the chamber and the gas velocity to be chosen so that the material to be treated is only moved in the hollow cone 8-9.

Häufig besteht die Forderung, bei der Behandlung erhitztes Feinkorn wieder abzuziehen. In diesem Fall kann man die Anordnung nach Fig. 7 durch eine solche nach Fig. 10 ergänzen, bei der der untere Teil der schachtartigen Kammer 1 durch einen zweiten Kegel 20 verlängert ist. Etwa in halber Höhe des Schachtes 1 befindet sich ein klerzenartiger Mitteleinbau 17 mit Saugöffnungen 18 und Druckdüsen 19. Während aus den Einblasdüsen 9 unter Druck stehendes Gas austritt, kommt aus den Druckdüsen 18 unter Unterdruck angesaugtes heißes Gas. Der Gasstrom der beiden dicht nebeneinander liegenden Düsengruppen zieht durch einen in der Kegel achse liegenden Zugstutzen 15 ab. Often there is a requirement that fine grain be heated during the treatment to withdraw again. In this case, you can the arrangement of FIG. 7 by a supplement those according to FIG. 10, in which the lower part of the shaft-like chamber 1 is extended by a second cone 20. About halfway up the shaft 1 there is a candle-like central installation 17 with suction openings 18 and pressure nozzles 19. While the gas under pressure exits from the injection nozzles 9, comes off the pressure nozzles 18 sucked in hot gas under negative pressure. The gas flow of the two groups of nozzles lying close to one another pulls through one in the cone axis lying pull connector 15 from.

Der kerzenartige Mitteleinbau ruht auf bei spielsweise zwei mit ihrer Querachse der Wirbelströmungsrichtung folgenden flügelartigen Rippen 21, deren eine im Schnitt nach C-C Fig. 11 in Fig. 10 eingetragen ist. Diese Rippen 21 enthalten je eine Bohrung 22 zum Anschluß der Gasaustrittsöffnungen 18 und 19. Der Unterteil 20 des Schachtes 1 enthält eine entsprechend ausgestaltete untere Düsengruppe 23 mit Gasaustritten 18 und 19. Durch diese kann kaltes Gas von etwa gleicher Zusammensetzung wie das im Oberteil des Schachtes verwendete zutreten. Für die Zuführung des Feinkornes ist eine tangentiale, aber pneumatische, am Kopf des Schachtmantels angeordnete Zuspeisvorrichtung 24 vorgesehen. The candle-like central installation rests on for example two with her Transverse axis of the vortex flow direction following wing-like ribs 21, one of which is entered in section after C-C Fig. 11 in Fig. 10. These ribs 21 contain one bore 22 each for connecting the gas outlet openings 18 and 19. The lower part 20 of the shaft 1 contains a correspondingly configured lower group of nozzles 23 with gas outlets 18 and 19. Cold gas of approximately the same composition can pass through these like the one used in the top of the manhole. For feeding the fine grain is a tangential, but pneumatic, am Head of the shaft jacket arranged feed device 24 is provided.

Das bis zum Überströmen der Rippen 21 erhitzte Feingut wird von der von unten kommenden Strömung 18-19 erfaßt und in den Auslauf 25 hinabgedrückt. The fine material heated up to the flow over the ribs 21 is of the The flow 18-19 coming from below is detected and pressed down into the outlet 25.

Hierbei kühlt es sich ab, während die untere Strömung 18-19 sich ihrerseits bis nahe an die Temperatur des Feingutes hei den Rippen 21 anwärmt. Zum Abzug der unteren Strömung 18-19 besitzt die Gaszuführung 23 ein Innenrohr26, durch das das Gas nach außen entweichen kann. Strömungstechnisch legt die beim Mifteieinbau austretende Strömung 18-19 eine Decke über den unteren Kegel 2Q, so daß in diesem der Abzug der die untere Düsengruppe 23 verlassenden Sitrömung 18-19 durch das Innenrohr 26 tatsächlich ermöglicht wird.Here it cools down, while the lower flow 18-19 itself The ribs 21 are warmed up to near the temperature of the fine material. To deduct the lower flow 18-19, the gas supply 23 has an inner tube 26 through which the Gas can escape to the outside. In terms of flow technology, the emerging from the Miftei installation is located Flow 18-19 a blanket over the lower cone 2Q, so that in this the trigger the side flow 18 - 19 leaving the lower group of nozzles 23 through the inner tube 26 is actually made possible.

Der Austausch zwischen einem Gas und einem Feingut in einer Strömungseinrichtung der beschriebenen Art läßt sich auf vollständige Kreisprozesse thermischer, chemischer oder sonstiger Vorgänge ausdehnen. The exchange between a gas and a fine material in a flow device of the type described can be applied to complete thermal and chemical cycle processes or other processes.

In Fig. 12 ist die Herstellung von pulverförmigem Eisenschwamm schematisch als Beispiel dargestellt.The production of powdery sponge iron is shown schematically in FIG shown as an example.

In einem nach Fig. 10 gestalteten Schwammofen 27 wird feinkörniges Erz durch eine Zuführung 28 pneumatisch eingestäubt und durch entgegenströmendes CO zu Fe-Pulver reduziert. Das hierdurch mit CO2 beladene CO geht überwiegend als Kreisgas zu einem C O2-Regenerator 29. Zunächst dient dabei ebensoviel CO + C Ol zur Kühlung des gebildeten Schwammes, wie frisches C O im C O2-Regeneratof 29 entsteht. Um dies zu erreichen, durchläuft das C O-C O2-Gemisch einen Abhitzekessel 30. Von einem Gebläse mit Hoch-und Niederdruckventil 31 wird es dem Unterteil des Schwammofens 27 zugeführt. Von da gelangt es zu einem Brenner des A1203-Erhitzers32, während der gekühlte Schwamm hei 33 entnommen werden kann.In a designed according to Fig. 10 sponge oven 27 is fine-grained Ore pneumatically dusted through a feed 28 and through counter-flowing CO reduced to Fe powder. The CO loaded with CO2 as a result goes mainly as Circulating gas to a C O2 regenerator 29. Initially, just as much CO + C O1 is used to cool the formed sponge, how fresh C O arises in the C O2 regenerator 29. To achieve this, the C O-C O2 mixture passes through a waste heat boiler 30. From A fan with high and low pressure valve 31 is attached to the lower part of the sponge oven 27 supplied. From there it goes to a burner of the A1203 heater32 while the cooled sponge can be removed from the hot 33.

In den C O2-Regenerator 29 wird Kohlenstaub oder konvertiertes Wassergas, das wesentlich mehr H2 als CO enthält, durch eine Öffnung 34 eingeblasen, um Anfall von Brennstoffasche und Beladung des gebildeten CO mit Brennstoff-S zu vermeiden. Die Regeneration des C O2 erfolgt nach der Gleichung: CO2 + H2 = CO + H2O, so daß Wasserdampf entsteht. Da dieser wegen des großen Überschusses von CO im Schwammofen 27 unschädlich ist und stets den Prozeß in gleicher Menge verläßt, wie C O2 regenerilert und CO neu gebildet wird, ist ein solches Verfahren statthaft, wobei noch zu berücksichtigen ist, daß hei den angewandten Temperaturen ein Teil des H2O und des C O2 wider Dissoziation verfällt. In the C O2 regenerator 29 coal dust or converted water gas, which contains significantly more H2 than CO, blown through an opening 34 to prevent seizure of fuel ash and loading of the CO formed with fuel-S to avoid. The regeneration of the C O2 takes place according to the equation: CO2 + H2 = CO + H2O, so that Water vapor is created. Because of the large excess of CO in the sponge oven 27 is harmless and always leaves the process in the same amount as C O2 regenerates and CO is newly formed, such a procedure is permissible, although this must still be taken into account is that at the temperatures used, part of the H2O and the C O2 resist dissociation expires.

Die für die C O2-Regeneration benötigte Wärme wird von einem durch eine Zuspeisungsvorrichtung 35 eingetragenen erhitzten feinkörnigen Stoff, z. B. gemahlenes Al203, eingebracht, der an den chemischen oder sonstigen Umsätzen nicht teilnimmt, sondern nur seine Wärme abgibt. Zu diesem Zweck ist der Regenerotor 29 in bekannter Weise mit einem Rolltisch 36 versehen, so daß sich die Tasche 37 vom Regenerator druckdicht absperren läßt. In der Tasche 37 auges ammeltes Al203 kann, zweckmäßig über einen nicht dargestellten Zwischenbehälter, dem Feinkornerhitzer 32 aufgegeben werden. Das abgekühlt vom Schwammofen 27 kommende C O-C O2-Gemisch kann so im C O2-Regenerator 29 wieder durch Al2 O3 erhitzt und regeneriert werden, so daß reines CO, mit etwas H2O beladen, zum Schwammofen 27 gelangt. Das CO-CO2-Gemisch wird von einem weiteren Gebläse mit Hoch-und Niederdruckstufe 38 geführt. Dieses Gebläse 38, das im CO2-RegeneratorAq einen um einige 100 mm WS höheren Druck aufrechterhält als im Schwammofen 27> kann das gebildete C O ohne weitere Fördereinrichtung aus dem Regenerator 29 in den Schwammofen 27 leiten. Um Brennstoffstaub und Al203 in die Tasche 37 drücken zu können, besitzen der C O2-Regenerator 29 und der Al2 03-Erhitzer 32 die gleichen erfindungsgemäßen 5 trömungs einrichtungen, wie zu Fig. 7 besprochen. The heat required for the C O2 regeneration is generated by a a feed device 35 registered heated fine-grained substance, for. B. ground Al203, which is not involved in chemical or other sales participates, but only gives off its warmth. The regeneration rotor 29 is for this purpose provided in a known manner with a roller table 36, so that the pocket 37 from Can the regenerator shut off pressure-tight. In the pocket 37 of the ammeltes Al203, expediently via an intermediate container (not shown), the fine grain heater 32 to be abandoned. The cooled C O-C O2 mixture coming from the sponge oven 27 can thus be heated and regenerated again in the C O2 regenerator 29 by Al2 O3, so that pure CO, loaded with some H2O, reaches the sponge oven 27. The CO-CO2 mixture is guided by a further fan with high and low pressure stage 38. This Fan 38, which maintains a pressure that is several 100 mm WS higher in the CO2 regenerator Aq than in the sponge furnace 27>, the C O formed can be used without any further conveying device from the regenerator 29 into the sponge oven 27. About fuel dust and Al203 To be able to press into the pocket 37, the C O2 regenerator 29 and the Al2 have 03 heater 32 the same 5 flow devices according to the invention as in Fig. 7 discussed.

Umgekehrt erfolgt die Wiedererhitzung des abgekiihlten Al2 ob ebenfalls in einem Strömungsofen nach der Erfindung durch Verbrennung des aus der Schwammrednktion im Sichwammofen 27 ausscheidenden Gemisches von C O und C °2J dessen Menge hierfür ausreicht. Weitere Zufuhr von Brennstoff als durch die Öffnung 39 ist daher nicht nötig. Um das erhitzte Al2 O3 abziehen zu können, ist auch der Ofen 32 mit Rolltisch 36 und Tasche 37 versehene Dem sinngemäß nach Fig. 7 gestalteten Brenner 39 wird außer dem C O-C O2-Gemisch die im Rekuperator 40 durch die Abgase des Ofens 32 erhitzte Verbrennungsluft zugeführt. Diesem Brenner 39 kann auch das H2 O des Abhitzekessels 3Q zugeleitet werden, was zur Dämpfung der Flammentemperatur führt. Jedoch ist es richtiger, dieses H2Q zur Erzeugung des für den Regenerator 29 benötigten Wassergases zu verwenden. Das kreisende Al2 Os wird bei der Zuführung 41 dem Erhitzer 32 aufgegeben und beim Auslaß 37 des Al2 O5-Erhitzers 32 abgezogen. Von dort wird das Alg O3 über die Zuspeisevorrichtung 35 zum Regenerator 29 zurückgefördert. Conversely, the cooled Al2ob is also reheated in a flow furnace according to the invention by incineration of the sponge reduction The amount of the mixture of CO and C ° 2J precipitating in the warming furnace 27 for this purpose sufficient. Further supply of fuel than through the opening 39 is therefore not necessary. In order to be able to draw off the heated Al2 O3, the furnace 32 is also equipped with a roller table 36 and pocket 37 provided with the burner 39 designed in accordance with FIG except for the C O-C O2 mixture which was heated in the recuperator 40 by the exhaust gases from the furnace 32 Combustion air supplied. The H2 O of the waste heat boiler can also be sent to this burner 39 3Q, which leads to a dampening of the flame temperature. However it is more correct, this H2Q to generate the water gas required for the regenerator 29 to use. The circulating Al2 Os is fed to the heater 32 at the feed 41 and withdrawn from outlet 37 of Al2O5 heater 32. From there the Alg O3 is over the feed device 35 is conveyed back to the regenerator 29.

In sinngemäß er Abänderung des Verfahrens läßt sich bei Fortfall der Wiederabkühlung des entstandenen Eisenschwamms aus diesem eine Schmelze erzeugen. Auch läßt sich mit den erfindungsgemäßen Strömungsöfen und dem geschilderten Kreislauf eines Wärmeübertragers, z. B. Al2 08, Wassergas ununterbrochen gewinnen, in dem man in einer Einheit gast, wobei die nötige Wärme kreisendes Al903 zuführt, während dieser Wärmeträger in einer zweiten Einheit wieder erhitzt wird. The procedure can be modified accordingly if it ceases to exist the re-cooling of the resulting sponge iron will produce a melt from it. The flow ovens according to the invention and the cycle described can also be used a heat exchanger, e.g. B. Al2 08, continuously win water gas in which one gas in a unit, whereby the necessary heat is supplied by circulating Al903, while this heat transfer medium is reheated in a second unit.

Diese beiden Einheiten kann man auch unter verschiedenem Druck betreiben, indem man das Al2 03 unter gewöhnlichem Druck erhitzt, dann aber unter 30 atü in die zweite Einheit einpumpt, so daß in dieser die Gleichgewichtsbedingungen für die Entstehung von C H4 vorliegen. Man kann auf diese Weise ohne °2 ein Stadtgas von 4000 kcal oder ein Ferngas von 8000 kcal unmittelbar gewinnen und muß dabei nicht wie in der Wirbelkammer von backenden Brennstoffen absehen. These two units can also be operated under different pressures, by heating the Al2 03 under normal pressure, but then below 30 atmospheres the second unit is pumped in, so that in this the equilibrium conditions for the formation of C H4 is present. You can use town gas in this way without ° 2 of 4000 kcal or a remote gas of 8000 kcal directly and must thereby do not refrain from baking fuels as in the swirl chamber.

Während einerseits das Wirbelbett die Anwendung nur verhältnismäßig niedriger Gasdurchtrittsgeschwindigkeit gestattet und schmelzflüssig werdende Körper überhaupt nicht verarbeiten kann, andererseits ein solches Wirbelbett zu mehrfachem Umlauf des Behandlungsgutes zwingt, da die Verweilzeit, z. B. zur Vergasung von Kohle oder zur Reduktion von Erz, nicht ausreicht und Gas wie Behandlungsgut gleichsinnig von unten eingeführt werden, so daß deren Geschwindigkeiten miteinander gekoppelt sind und ein Wärmegegenstrom ausbleibt, sind im Strömungsofen nach der Erfindung alle Komponenten, wie Druck, Gasgeschwindigkeit, B el adungshöhe des Gases mit Feingut, Verweilzeit und Korngröße des Feingutes, der Kohle, des kreisenden Wärmeträgers, z. B. des Al2 O3, sowie gegebenenfalls die zu übertragende Wärmemenge, aufeinander abstimmbar. While on the one hand the fluidized bed the application only proportionally low gas permeation rate and molten bodies can not process at all, on the other hand such a fluidized bed to multiple Circulation of the material to be treated forces, since the residence time, z. B. for gasification of Coal or for the reduction of ore, is not sufficient and gas is the same as the material to be treated are introduced from below, so that their speeds are coupled with one another and there is no countercurrent heat flow, are in the flow furnace according to the invention all components, such as pressure, gas velocity, loading height of the gas with fine material, Residence time and grain size of the fine material, the coal, the circulating heat transfer medium, z. B. the Al2 O3, and possibly the amount of heat to be transferred, on each other tunable.

Alle Beheizungsvorgänge lassen sich mit Naturgas oder Öl, die C O2-Reduktion nach den Crackregeln für CH4 ebenfalls mit diesen beiden Stoffen durchführen. All heating processes can be carried out with natural gas or oil, the C O2 reduction also use these two substances in accordance with the crack rules for CH4.

Dem kreisenden Wärmeträger kann man Stoffe beimischen, wie CaO zur S-Bindung bei metallurgischen Reaktionen oder Katalysatoren. Auch kann der Wärmeträger selbst an den Reaktionen teilnehmen. Substances such as CaO can be added to the circulating heat transfer medium S-bond in metallurgical reactions or catalysts. The heat transfer medium can also participate in the reactions yourself.

Claims

PATENT CLAIMS 1. Process for the continuous treatment of fine material with gases in bowls, characterized in that in a single or multiple conical or cylindrical vessel two or more turbulence of the treatment agent one above the other by blowing in the treatment agent under pressure from at least two flow drive openings are created and the one injected under pressure Treatment agent e.g. B. impressed a flow by a candle-like installation that has the same circumferential speed horizontally over the entire surface asx as triggers vertically downwards or upwards speed components.

2. The method according to claim 1, characterized in that only one Part of the treatment agent under pressure and the rest as close as possible to the pressure nozzles is blown in.

3. The method according to Iden claims i and 2, characterized in that that with interconnection device several reaction vessels, of which at least one is operated according to claim i, in addition to the item to be treated, one or more circuits thermally and chemically brought into reaction by means of additionally circulating fine grains be, the vortex chambers or other reaction vessels under different Can stand pressure.

4. The method according to claims i to 3, characterized in that that heat is supplied by heated indifferent fine material that is mixed with the reactant is loaded, contains or consists of catalysts and predominantly one Has a grain diameter of 50 microns.

5. Device for performing the method according to the claims 1 to 4, characterized in that a conical shaft (1) above with a flat cover (15 a) and a discharge nozzle (15) lying in the cone axis is provided, the collar-shaped (16) engages over in the shaft (1), while in the retracted At the foot of the shaft a candle-like Miftel installation (17) with pressure nozzles (19) and suction openings (18) is arranged for the treatment agent (Fig. 7).

6. Device for performing the method according to the claims i to 5, characterized in that two drum vessels (1, 20) are arranged one above the other are, in their lower parts injection nozzles (18) for compressed gas and injection nozzles (19) for non-pressurized gas are close together, one of which is the nozzle group (18) of the upper vessel on wing-like, pierced ribs (21, 22) on the The vessel wall is supported and the lower group of nozzles (23) Iden into the upper part of the lower vessel surrounding the vent (26) for the gas, the vent (15) for the gas of the upper drum lies in the cover plate of the upper vessel and to the side of the feed device (24) for the fine material to be treated, which treated after passing through both trumpet vessels at the bottom of the lower vessel at (25) is withdrawn (Fig. 10), is arranged.

7. Device for performing the method according to the claims i to 4, characterized in that a double-conical shaft (27) with two simple conical shafts (29, 32) is interconnected, which in the foot z. B. by rolling tables (36 in Fig. I2) can be closed in a pressure-tight manner. ~~~~~~~ Publications considered: German Patent Nos. 497 096, 837 992; British Patent Specification No. 7i4 055, 7i5 i67; U.S. Patent Nos. 977,684, 2,365,194, 2441170,2481217, 2502501,2582246.