DE1129932B

DE1129932B - Gas inlet housing for rustless vortex reactors

Info

Publication number: DE1129932B
Application number: DEM48257A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Edwin Ley
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1961-03-03
Filing date: 1961-03-03
Publication date: 1962-05-24

Description

Gaseinführungsgehäuse für rostlose Wirbelreaktoren Es sind rostlose Wirbelreaktoren bekannt, die im wesentlichen aus einem schlanken, nach oben zu erweiterten leeren Gehäuse bestehen, dessen Öffnungswinkel am unteren Ende innerhalb bestimmter enger Grenzen gehalten ist und deren Öffnungswinkel nach oben zunimmt. Solche Reaktoren sind für die Durohführung der verschiedensten chemischen und/oder physikalischen Reaktionen geeignet und haben vor allem den Vorteil, daß in ihnen das Behandlungsgut nicht unbedingt fest vorliegen muß, sondern auch flüssig, klebrig oder teigig sein kann. Sie eignen sich daher besonders für solche Reaktionen, bei denen eine Granulierung des behandelten Gutes erwünscht ist.Gas inlet housing for rustless vortex reactors They are rustless Vortex reactors are known, which essentially consist of a slim, upwardly enlarged one empty housing exist whose opening angle at the lower end within certain is kept narrow limits and the opening angle increases upwards. Such reactors are for the Durohführung the most diverse chemical and / or physical Reactions suitable and have the main advantage that they contain the material to be treated does not necessarily have to be solid, but also has to be liquid, sticky or pasty can. They are therefore particularly suitable for reactions that involve granulation of the treated goods is desired.

Das Behandlungsgas wird in diese bekannten Reaktoren über eine unterhalb des Reaktors angeordnete Windkammer eingeleitet, deren Querschnitt größer ist als der Düsenhals des darauf aufgesetzten Reaktors. The treatment gas is in these known reactors via a below of the reactor arranged wind chamber initiated, the cross section of which is larger than the nozzle neck of the reactor placed on top.

In manchen Fällen treten beim Betrieb dieser Reaktoren dadurch Schwierigkeiten auf, daß das durch die Gaseintrittsdüse nach unten ausgetragene Behandlungsgut von den in die Windkammer seitlich eintretenden heißen Gasen an die Wand der Windkammer gesohleudert wird und dort zu Anbackungen führt. Der Versuch, diese Schwierigkeiten durch Anbringung einer Schürze in der Windkammer vor der Eintrittsstelle der heißen Gase zu beseitigen, ist meist nicht erfolgreich, da das herabfallende Gut auch von den um die Schürze herumstreichenden heißen Gasen erfaßt und an die gegenüberliegende Wand der Windkammer geschleudert wird, wo es anbackt. In some cases, this creates difficulties in the operation of these reactors on that the material to be treated discharged downwards through the gas inlet nozzle the hot gases entering the wind chamber from the side on the wall of the wind chamber is ouded and leads to caking there. Trying to face these difficulties by attaching an apron in the wind chamber in front of the entry point of the hot Eliminating gases is usually unsuccessful, as the falling goods also come off the hot gases sweeping around the apron and the opposite one Wall of the wind chamber is thrown where it cakes.

Diese Schwierigkeiten treten vor allem dann auf, wenn die verwendeten Heißgase wesentlich heißer sind, als es der für die Behandlung des Gutes maximal zulässigen Temperatur entspricht. Das ist z. B. beim Granulieren von Kalisalzen und kalisalzhaltigen Mischdüngem der Fall, da der Feststoff nicht über 600 bis 70(wo C erhitzt werden darf und die zur Verfügung stehenden heißen Gase gewöhnlich mit einer Temperatur von 1100 bis 12000 C anfallen. Es ist zwar ohne Schwierigkeiten möglich, auch bei Verwendung von heißen Gasen mit 1100 bis 12000 C innerhalb der Wirbelsohicht selbst eine wesentlich niedrigere Temperatur von z. B. 150 + 500 C aufrechtzuerhalten, jedoch wird der an die Seitenwand der Windkammer geschleuderte Teil des Austragsgutes von den heißen Gasen über die maximal zulässige Temperatur von 600 bis 7000 C erhitzt. These difficulties arise especially when the used Hot gases are much hotter than the maximum for treating the goods permissible temperature. This is e.g. B. when granulating potash salts and mixed fertilizers containing potash salt are the case, since the solid does not exceed 600 to 70 (wo C may be heated and the available hot gases usually with a temperature of 1100 to 12000 C. It is without difficulty though possible, even when using hot gases with 1100 to 12000 C within the Vertebrae itself has a much lower temperature of e.g. B. 150 + 500 C to be maintained, however, it is thrown against the side wall of the wind chamber Part of the discharge material from the hot gases above the maximum permissible temperature heated from 600 to 7000 C.

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung dieser bekannten Vorrichtungen, die die geschilderten Nachteile vermeidet. The invention relates to an improvement of these known devices, which avoids the disadvantages described.

Erfindungsgemäß werden die heißen Behandlungsgase in die Windkammer über eine in dieser angeordnete Ringkammer so zugeführt, daß sie von dieser über eine gasdurchlässige untere Platte nach unten umgelenkt werden und ansohließend von unten in ein zentrales Tauchrohr eintreten, von dem sie dem Wirbelreaktor zugeführt werden. Das Tauchrohr hat einen größeren Durchmesser als die Gaseintrittsdüse des Wirbelreaktors, vorzugsweise etwa das 1,5- bis 3fache des Düsenhalsdurchmessers. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist um den Ringraum herum noch ein Kühlmantel angeordnet, der von kalten Gasen, z. B. Luft oder Rückgas, durchströmt wird. Daduroh wird die Außenwand der Ringkammer so weit gekühlt, daß ein Anbacken des Feststoffes auch dann nicht möglich ist, wenn ein Teil desselben an die Außenwand gelangt. Ein Wärmeverlust wird durch diese Maßnahme nicht verursacht, da die im Kühlmantel erwärmten Gase dem in das Tauchrohr eintretenden Behandlungsgas zugemischt werden können, so daß ihr ganzer Wärmeinhalt für die Zwecke des Verfahrens nutzbar gemacht wird. According to the invention, the hot treatment gases are in the wind chamber via an annular chamber arranged in this so that they are fed by this over a gas-permeable lower plate can be deflected downwards and attached to it enter from below into a central dip tube, from which it is fed to the vortex reactor will. The immersion tube has a larger diameter than the gas inlet nozzle of the Vortex reactor, preferably about 1.5 to 3 times the nozzle throat diameter. According to a preferred embodiment of the invention, there is still around the annular space a cooling jacket is arranged, which is protected from cold gases, e.g. B. air or return gas flows through will. Daduroh the outer wall of the annular chamber is cooled to such an extent that it cakes of the solid is not possible even if part of it is on the outer wall got. This measure does not cause any heat loss, as the im Cooling jacket heated gases mixed with the treatment gas entering the dip tube can be so that their entire heat content can be used for the purposes of the process is made.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Abbildung schematisch und beispielsweise näher erläutert. 1 ist der Wirbelreaktor mit der Eintragsvorrichtung 2, 3 ist die Windkammer mit der Austragsvorrichtung 4, beispielsweise einer Zellenradschleuse und einer seitlichen Gaszuführung 5. Durch die wärmefest ausgekleidete seitliche Gaszuführung 5 werden heiße Verbrennungsgase in den ebenfalls ausgemauerten Ringraum 6 eingeleitet. Aus diesem treten sie über die ebenfalls aus wärmebeständigem Material bestehende Lochplatte 7 in den unteren konischen Teil 8 der Windkammer ein und steigen von dort über das Tauchrohr 9 in den Wirbelreaktor 1 auf. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird außerdem kalte Luft oder Rückgas über den Stutzen 10 in den Küblmantel 11 eingeführt, von wo sie in den konischen Unterteil 8 der Windkammer eintritt und sich dort mit den heißen Verbrennungsgasen vermischt. Zweckmäßig wird im Unterteil des Kühlmantels 11 eine perforierte Ringplatte 12 angebracht, um eine bessere Vennischung des erwärmten Kühlgases mit den heißen Gasen zu bewirken. Diese Ringplatte ist vorzugsweise nur lose eingelegt und steht mit der Außenwand des Ringraumes 6 nicht in starrer Verbindung. Wird daher gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung der Kühlmantel 11 an den Ringraum 6 nur oben angeffanscht, so kann er sich nach allen Richtungen frei ausdehnen, so daß thermisohe Spannungen vermieden werden. The invention is shown schematically below with reference to the figure for example explained in more detail. 1 is the vortex reactor with the feed device 2, 3 is the wind chamber with the discharge device 4, for example a rotary valve and a side gas supply 5. Through the heat-resistant lined side Gas supply 5 are hot combustion gases in the also lined annulus 6 initiated. For this they step over the also made of heat-resistant material existing perforated plate 7 in the lower conical part 8 of the wind chamber and rise from there via the dip tube 9 into the vortex reactor 1. According to one preferred embodiment of the invention is also cold air or return gas the nozzle 10 is introduced into the tub jacket 11, from where it is inserted into the conical lower part 8 enters the wind chamber and mixes there with the hot combustion gases. Appropriately, a perforated ring plate 12 is attached in the lower part of the cooling jacket 11, in order to achieve better mixing of the heated cooling gas with the hot gases. This ring plate is preferably only loosely inserted and stands with the outer wall of the annular space 6 not in a rigid connection. Is therefore according to a preferred Embodiment of the invention, the cooling jacket 11 flanged to the annular space 6 only at the top, so it can expand freely in all directions, so that thermal stresses be avoided.

Der Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels naher erläutert. The operation of the apparatus of the invention is as follows Hand of an exemplary embodiment explained in more detail.

Es wurde ein Wirbelreaktor von 5750 mm Höhe, einem Düsenhalsdurchmesser von 500 mm und einem oberen Durchmesser von 2700 mm verwendet. Unterhalb des Reaktors war eine erfindungsgemäße Windkammer von 2100 mm Durchmesser angeordnet, deren Tauchrohr einen Durchmesser von 1000 mm und deren Ringraum einen Außendurchmesser von 1900 mm hatte. Um diesen Ringraum herum war ein Kühlmantel von 2100 mm Außendurchmesser angeordnet. Der zylindrisohe Teil der Windkammer hatte eine Höhe von 1700 mm. Unter dem zylindrischen Teil der Windkammer war ein konischer Unterteil von 1500 mm Höhe angeordnet, der in eine Zellenradsohleuse von 500 300 mm auslief. Durch die seitliche Zuführung mit einem Durchmesser von 650 mm wurden 2100 NmS/h heiße Verbrennungsgase mit einer Temperatur von 1200 bis 13000 C eingeleitet. A vortex reactor with a height of 5750 mm and a nozzle throat diameter was used of 500 mm and an upper diameter of 2700 mm are used. Below the reactor a wind chamber according to the invention of 2100 mm diameter was arranged, its immersion tube a diameter of 1000 mm and its annulus an outer diameter of 1900 mm had. Around this annulus was a cooling jacket with an outer diameter of 2100 mm arranged. The cylindrical part of the wind chamber had a height of 1700 mm. Under the cylindrical part of the wind chamber was a conical lower part 1500 mm high arranged, which ended in a cellular wheel soleuse of 500 300 mm. Through the side Infeed with a diameter of 650 mm were 2100 NmS / h of hot combustion gases initiated at a temperature of 1200 to 13000 C.

Gleichzeitig wurden dem Kühlmantel 1800 NmS/h Kaltluft von 200 C zugeführt. In den Wirbelreaktor wurden 15000 kg/h eines Mischdüngers aus Kaliumchlorid und Thomasmehl mit einem K2 O-Gehalt von 15 °/o aufgegeben. Im Tauchrohr stellte sich eine Temperatur von 8500 C ein. Die Temperatur des Feststoffes innerhalb der Wirbelschicht im Reaktor betrug 1500 C. Durch die Zellenradschleuse wurden 13 500 kg/h Mischdüngergranalien ausgetragen. Nach mehrwöchigem Betrieb hatten sich weder im Tauchrohr noch im konischen Unterteil Anbackungen oder Ablagerungen gebildet.At the same time, 1800 NmS / h of cold air at 200 ° C. was fed to the cooling jacket. In the vortex reactor were 15000 kg / h of a mixed fertilizer of potassium chloride and Thomas flour with a K2 O content of 15% is given up. In the dip tube turned a temperature of 8500 C. The temperature of the solid within the fluidized bed in the reactor was 1500 C. Through the rotary valve were 13 500 kg / h mixed fertilizer granules carried out. After several weeks of operation, there were neither in the immersion tube nor in the conical Lower part caking or deposits formed.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist zur Behandlung aller Stoffe geeignet, die bei Überschreitung einer Maximaltemperatur klebrig werden und zum Anbacken neigen, beispielsweise zum Granulieren von kalisalzhaltigen Mischdüngern, zum Granulieren von Waschpulvern, Kunststoffen u. dgl. The device according to the invention is for the treatment of all substances suitable, which become sticky when a maximum temperature is exceeded and for Tend to stick, for example to granulate mixed fertilizers containing potash salt, for granulating washing powders, plastics and the like.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. From a cylindrical upper part and a conical one Lower part of an existing wind box for a rust-free vortex reactor that extends upwards with downward discharge and side feed for the hot fluidizing gas, characterized in that it is centrally located within the cylindrical part of the wind chamber (3) and extending over its height a connected top to the reactor neck, Vertical immersion tube (9) open at the bottom with a larger diameter than that of the Reactor neck is arranged, wherein the side gas supply (5) carrying, Annular space (6) formed by the outer wall of the wind chamber and the immersion tube at the bottom is provided with a gas-permeable plate (7).

2. Apparatus according to claim 1, characterized by one to the Cooling jacket (11) attached to the outside of the wind chamber with a peripheral feed (10) for cooling gas and an annular outlet (12) for the cooling gas, which in the conical The lower part (8) of the wind chamber opens.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that that the diameter of the dip tube is 1.5 to 3 times the reactor neck. ~~~~~~~~ Publications taken into consideration: German Auslegeschrift No. 1 001 241 German patent application M 10076 al 12 g (made known on January 19, 1956).