DE1667392A1 - Vorrichtung zur UEberfuehrung von staubfoermigem Gut in mehrstufigen Wirbelschichtanlagen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Überführung von staubförmigem Gut in mehrstufigen Wirbelschichtanlagen Bei der Röstung von neben röstbarem Schwefel Arsen und Antimon enthaltenden Materialien, z. B. Pyrite, in einer einstufigen Wirbelschicht-Röstanlage verbleibt der größte Teil des in den zu röstenden Materialien enthaltenen Areens und Antimons in den Abbränden. Das Arsen und Antimon können aus diesen Abbränden auch bei der folgenden chlorierenden Röstung mit anschließender Laugung nicht entfernt werden, da das Antimon bzw. Arsen in diesen Abbränden als Antimonat bzw. Arsenat vorliegt. Die Verhüttung solcher Abbrande bereitet jedoch zumindest erhebliche Schwierigkeiten.
• Gemäß einem in der deutschen Patentschrift 1 024 493 beschriebenen Verfahren lassen sich diese Nachteile dadurch vermeiden, daß man die Röstung von solchen Arsen und/oder Antimon enthaltenden, schwefelhaltigen Materialien in mehreren hintereinandergeschalteten Wirbelschichten vornimmt, wobei man die für die Röstung erforderlichen sauerstoffhaltigen Gase den einzelnen Wirbelschichten getrennt zuführt. Dabei wird die der ersten Stufe zuzuführende Sauerstoffmenge so begrenzt, daß man ein festes, überwiegend aus i'errosulfid und Ferroferrioxid bestehendes Röstzwischenprodukt erhält, dessen Gehalt an sulfidisch gebundenem Schwefel noch mindestens 5 %, vorzugsweise mindestens 15 %, beträgt. Hierbei werden das Arsen und/oder Antimon zusammen mit den Röstgasen verflüchtigt. Dieses Zwischenprodukt wird in der oder den folgenden Wirbelschichten fertig geröstet, wobei man dafür Sorge tragen muß, daß man jegliche Verunreinigung des Gutes in der ersten Wirbelschicht durch Gut aus der oder den nachfolgenden Wirbelschichten vermeidet. Dies ist deshalb erforderlich, da die Verflüchtigung des Arsens oder Antimons in der ersten Stufe durch Anwesenheit von Ferrioxid, das sich in den folgenden Stufen aus dem Röstzwischenprodukt bildet, stark beeinträchtigt wird. Aus diesem Grunde muß auch vermieden werden, daß Sauerstoff aus den Röstgasen der nachgeschalteten \Airbelschichten in die erste Wirbelschicht gelangt und dort unter Bildung von Ferrioxid reagieren kann.
• Die Röstgase der ersten Stufe werden bei dieser Arbeitsweise in einem Zyklon weitgehend von mitgerissenen Stäuben befreit.
• Die den Zyklon verlassenden Röstgase enthalten das gesamte Arsen und Antimon als gasförmige Verbindungen und werden von diesen in bekannter Weise befreit, bevor sie weiterverarbeitet werden. Die Stäube werden mit dem aus der ersten Wirbelschicht abgezogenen Röstzwischenprodukt der folgenden Röststufe zugeführt.
• Besondere Schwierigkeiten bereitet dabei die Zuführung der im Zyklon abgeschiedenen Staubanteile in den nachgeschalteten Wirbelreaktor. Da sich Druckschwankungen in den beiden Reaktoren nicht vermeiden lassen, kann sauerstoffhaltiges Gas aus dem zweiten Reaktor über den dem ersten Reaktor zugeordneten Zyklon in den ersten Reaktor'gelangen und dort aus den oben dargelegten Gründen die Verflüchtigung des Arsens und Antimons beeinträchtigen oder verhindern. Bei stärkerem Pulsieren kann es sogar zu Verschlackungen im Übergaberohr und im Zyklon kommen, da das feine und schwefelhaltige Material unter zusätzlicher Wärmeentwicklung verbrennt.
• Aus der schweizerischen Patentschrift 371 942 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, daB 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 vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Yorrichtung 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 Zyklonaustrag 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.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in der Figur näher veranschaulicht.
• Durch Leitung 5 wird staubhaltiges, aus einem ersten Wirbelreaktor, der in der Figur nicht näher veranschaulicht ist, stammendes Rdstgas dem Heißzyklon 1 zugeführt. Das entstaubte Röstgas wird durch Leitung 6 abgezogen und der ausgeschiedene Staub dem Zwischenbehälter 2 zugeführt, der mit dem Schieber 3 verschließbar ist In diesem Zwischenbehälter wird 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 Figur 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 des Staubes im Zwischenbehälter geregelt. Diese kann auf irgendeine bekannte Weise, z. B. kapazitiv mittels Ultraschall oder mittels radioaktiver Indizierung, erfolgen. Der Behälter wird hierzu zweckmäßig mit einem Maximumkontakt, der bei vorgegebener maximaler Standhöhe den Schieber bffnet, und einem 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 Figur ist weiterhin mit 4 eine Düse bezeichnet, deren Offnung in Richtung des ausgetragenen staubförmigen Feststoffstromes weist. Durch diese 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, daB 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 Gewichtsprozent.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist im Vergleich zu den Wirbelreaktoren relativ klein. So ist in der Regel der Zwischenbehälter bei Wirbelreaktoren mit einer Belastbarkeit von 150 tato SOD etwa 1, 00 bis 1, 50 m lang und hat einen Durchmesser von 0, 7 bis 1, 0 m. Bei Anlagen mit gröBeren oder kleineren Wirbelreaktoren können diese Ausmaße entsprechend vergrößert oder verkleinert werden.

Claims (3)

1. Patentansprüche 1. Vorrichtung für die Überfuhrung von aus einem Wirbelreaktor ausgetragenem, in einem daran angeschlossenen Zyklon abgeschiedenem staubförmigem Gut in einen folgenden Wirbelreaktor in einer mehrstufigen Anlage zur Erzeugung schwefeldioxidhaltiger Gase durch Rösten von Arsen und Antimon neben röstbarem Schwefel enthaltenden Materialien, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Zyklonaustrag und vor seiner Einmündung in den folgenden Wirbelreaktor ein Zwischenbehälter angeordnet ist, der an seinem unteren Ende durch einen Schieber verschlieBbar ist, der nach MaBgabe der Standhöhe des Gutes im Zwischenbehälter betätigbar ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Staubhöhe des Gutes im Zwischenbehälter stets ausreichend ist, um einen Gasaustausch zwischen den beiden Wirbelreaktoren zu verhindern.
3. 3. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar hinter dem Schieber eine BUse angeordnet ist, deren Öffnung in Richtung des Gutstromes weist.

   Zeichn.

   L e e r s e i t e