DE1098493B

DE1098493B - Chlorverbrennungsofen mit eingebauten Kuehlelementen

Info

Publication number: DE1098493B
Application number: DES63386A
Authority: DE
Inventors: Hans Linder; Hans Mueller
Original assignee: Siemens Plania Werke AG
Current assignee: Siemens Plania Werke AG
Priority date: 1959-06-09
Filing date: 1959-06-09
Publication date: 1961-02-02
Also published as: CH405248A; BE591721A

Description

Chlorverbrennungsofen m.it eingebauten Kühlelementen Die übliche Ausführung der Chlorverbrennungsöfen besteht in der Anordnung des von außen mit Wasser gekühlten Ofens mit Abführung der heißen Gase durch einen Wärmenustauscher oder durch ein wassergekühltes Rohr zu der Verwendungsstelle der HCl-Gase, wie z. B. HCl-Absorptions-Apparaturen, Chlorierungsapparaturen oder Lagertanks. Für die Verwendung von HCl in flüssiger und gasförmiger Form hat sich mit Kunstharz imprägnierter Graphit bewährt. Dieser ist jedoch empfindlich für Temperaturen oberhalb etwa 160° C. Die HCl-Gase, wie sie bei der Chlorverbrennung entstehen, haben eine Temperatur von etwa 400° C. Die Gasleitungen für die Abführung dieses HCl-Gases aus dem Verbrennungsofen müssen deshalb besonders geschützt werden. Bisher wurden die Gasableitungsrohre deshalb durch Berieseln mit Wasser oder durch Unterbringen in einem Wasserbad vor Zerstörung durch die heißen Abgase gekühlt. An Neuentwicklung auf diesem Gebiet ist in der deutschen Auslegeschrift 1035626 eine Vorrichtung zur Herstellung von Chlorwasserstoff und zur Absorption desselben zu Salzsäure bekanntgeworden. Bei dieser Vorrichtung wird durch herabfließendes Kondensat die Brennkammer gekühlt. Die erzeugten HCl-Gase treten direkt in das rückfließende Kondensat ein und werden auch in gewissem Maße vorgekühlt.
Unterschiedlich zu .dieser Vorrichtung handelt es sich bei der vorliegenden Erfindung um die Gewinnung des gekühlten HC1-Gases.
Der erfindungsgemäße Verbrennungsofen für -die Chlorverbrennung zur Gewinnung von Chlorwasserstoffgas mit Temperaturen unter 160° C ist dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Teil des Verbrennungsraumes Kühlelemente angeordnet sind, die von innen mit Kühlflüssigkeit und von außen mit den zu kühlenden Gasen beattfschlagt sind.
Der neue Ofen :ermöglicht eine raumsparende Intensivkühlung. Die Kühlung ist daher billig und führt zu einfachen Apparaturen.
Die Intensivkühlung wird besonders dadurch erreicht, d:aß für den schlechteren Wärmeübergang zwischen Verbrennungsgasen und Kühlerwerkstoff eine größere Fläche zur Verfügung steht .als für den besseren Wärmeübergang zwischen Kühlerwerkstoff und Kühlflüssigkeit. Die Kühlelemente sind also beispielsweise rohrartige Einbauten, welche,durch den Deckel in die Verbrennungskammer eingeführt sind. Besonders vorteilhaft ist die Anwendung einer angeflanschten' Haube, wodurch der Einbau, die Kontrolle und der Ersatz von Kühlelementen leicht möglich sind.
Die bisherigen Ausführungsformen, nämlich das Nachschalten eines Wärmeaustauschers oder aber -das Kühlen der Gasableitungen von außen, haben den Nachteil, daß die Größenverhältnisse zwischen den beiden Wärmeübergangsflächen gerade umgekehrt sind. Dadurch benötigt man größere Wärmeaustauschflächen und also sperrigere und teuere Kühleinrichtungen.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist der Eintritt der kalten Kühlflüssigkeit an .der Stelle, an welcher die heißesten Gase auftreffen. Dies wird beiden rohrartigen, von der Decke des Verbrennungsraumes herunterragenden Kühlfingern :dadurch erreicht, daß für diese konzentrische Doppelrohre angewendet werden. Das Innenrohr dient für die Kühlflüssigkeitszuführung. Als Kühlflüssigkeit kann Kühlwasser oder Kühlsole verwendet werden, j e nachdem, welchen Grad der Intensivkühlung man erreichen will.
Die Kühlwirkung wird noch unterstützt durch entsprechende Prallflächen, die die Verbrennungsgase an die wassergekühlten Mantelflächen der Verbrennungskammer leiten.
Weitere Einzelheiten ,der Erfindung .ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand,der Figur.
Die Chlor- und Wasserstoffgase treten bei den Stutzen 1 und 2 :durch den Brennerkopf 3 in die aus kunstharzimprägniertem Graphit bestehende Brennkammer 4 ein, wo sie zu Chlorwasserstoff verbrennen. Bei diesem Vorgang werden erhebliche Mengen an Reaktionswärme frei. Ein Teil dieser Wärmemenge wird durch Abstrahlung an die Brennkammerwand abgegeben, der andere Teil wird von den Chlorwasserstoffgasen aufgenommen. Wegen der sich dabei ergebenden sehr hohen Temperaturen an der Brennkammerwand mußdiese gegen Überhitzung geschützt werden. Dies geschieht, indem man zwischen der Brennkammer 4 und dem Stahlmantel 5 Kühlwasser strömen läßt. Das Kühlwasser tritt in diesem Fall durch den Stutzen 6 ein und verläßt den Kühlwasserraum ? durch den Stutzen B. Abweichend zu der in der Zeichnung dargestellten Ausführung kann die Brennkammerwand durch Berieselung mit Wasser gekühlt werden, wobei dieses in Form eines fallenden Filmes an %der Außenwand herabläuft.
Der im Chlorwasserstoffgas enthaltene Anteil der Wärme wird teilweise an die gekühlte Brennkammerwand abgegeben, wobei sich -die Gase auf etwa 400° C abkühlen. Bevor die Gase durch den Stutzen 9 die Brennkammer 4 verlassen, werden sie auf weniger als 160° C abgekühlt. Dies erfolgt durch das am oberen Teil der Brennkammer 4 eingebaute Intensiv-Kühl-Aggregat, durch das die Chlorwasserstoffgase mit Hilfe der Leitplatten 10 im Kreuzstrom geführt werden. Das Kühlmittel für das Intensiv-Kühl-A,ggregat wird durch den Stutzen 11, über den Verteilerraum 12 und die Metallrohre 13 den aus kunstharzimprägniertem Graphit bestehenden Kühlrohren 14 zugeführt. Das Kühlmittel verläßt die Metallrohre 13 an ihren unteren Enden und strömt zwischen der Innenwand der Graphitkühlrohre 14 und der Außenwand der Metallrohre 13 nach oben in den Sammelraum 15 und verläßt diesen durch den Stutzen 16.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verbrennungsofen für die Chlorverbrennung zur Gewinnung von Chlorwasserstoffgas mit Temperaturen unter 160° C, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Teil des Verbrennungsraumes Kühlelemente angeordnet sind, die von innen mit Kühlflüssigkeit und von außen mit den zu kühlenden Gasen beaufschlagt sind.
2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß kunstharzimprägnierter Graphit als Werkstoff für die Kühlelemente angewendet ist.
3. Ofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlelemente aus konzentrischen Doppelrohren bestehen, denen die kalte Kühlflüssigkeit im Innenrohr zugeführt ist.
4. Ofen nach Anspruch 1 oder den folgenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß Prallflächen im oberen Teil des Verbrennungsofens angeordnet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1035 626.