DE1767574A1

DE1767574A1 - Verfahren zur Waermeuebertragung an endotherme heterogene Reaktionen

Info

Publication number: DE1767574A1
Application number: DE19681767574
Authority: DE
Inventors: Franz-Rudolf Dipl-Phys Block; Hermann Prof Dr-Ing Dr Schenck; Werner Prof Dr-Ing Wenzel; Erhard Dr-Ing Wingen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-05-24
Filing date: 1968-05-24
Publication date: 1972-02-24
Also published as: DE1767574C3; DE1767574B2

Description

"Verfahren zur Wärmeübertragung an endotherme heterogene Reaktionen Endotherme heterogene Reaktionen spielen in der Technik eine außerordentlich große Rolle. Zum Beispiel ist die Gewinnung von Eisen aus den Erzen mit Kohlenstoff ein solcher endothermer Prozeß, bei dem die Methoden der Wärmeübertragung zur Aufrechterhaltung dieses Prozesses die Gesamtwirtschaftlichkeit stark beeinflußt.
Für solche endotherme Prozesse stehen verschiedenartige Wärmequellen zur Verfügung. Zum Beispiel kann die Wärme durch Verbrennung fossiler Brennstoffe aufgebracht werden, besonders wichtig ist aber auch die Mbglichkeit1solche Wärme aus Kernreaktoren zu entnehmen. In Kernreaktoren wird primär fuiilbare Wärme erzeugt, die mittels eines Reaktorkühlmittels aus dem Reaktorcore herausbefiirdert wird. Ein solches Reaktorkühlmittel kann im Rahmen dieser Erfindung als Wärmelieferant für die Aufrechterhaltung der endothermen heterogenen Reaktion herangezogen werden.
Die konventionellen Methoden der Wärmeübertragung an endotherme heterogene Prozesse, speziell an den Prozeß der Reduktion der Eisenerze mit Kohlenstoff ist in ihrem Schwierigkeitsgrad stark von dem Temperaturniveau abhängig, bei dem die Wärme für den endothermen Prozeß zur Verfügung stehen muß. Speziell bei der Eisengewinnung liegt diese Temperatur so hoch, daß die konventionellen Methoden der Wärmeübertragung, die in der Anwendung von Wärmeübertragungswänden stehen, zu großen Schwierigkeiten führen. In Kenntnis dieser Schwierigkeiten kommt die vorliegende Erfindung zu einer überraschend einfachen Methode, um Wärme beispielsweise aus einem Kernreaktor an ein Reaktionsgemisch für Gewinnung von Eisen aus Eisenerz, mittels Reduktionskohlenstoff, zu übertragen.
Bei der Beschreibung der erfindungsgemäßen Methode der Wärmeübertragung wird davon ausgegangen, daß mindestens eine Reaktionskomponente, beispielsweise der Reduktionskohlenstoff, in fester stückiger Form vorliegt und daß mindestens eine Reaktionskomponente, beispielsweise das Abgas aus dem Reduktionsprozeß, in fluider Form - hier also in Gasform - vorliegt.
Unter dieser Voraussetzung wird die Erfindung so durchgeführt, daß die Gaskomponente - hier also das C02 und ggf. H20 - haltige Reduktionsabgas - durch ein Haufwerk der festen Komponente - hier also der stückige Reduktionskohlenstoft-hindurchgeleitet wird und daß das Haufwerk von der wärmeabgebenden Flüssigkeit berieselt wird, wie beispielsweise flüssiges Blei, die vorzugsweise an dem chemischen Umsatz nicht teilnimmt.
Diese Flüssigkeit wird am oberen Ende des Kohlenstoffhaufwerkes, das sich beispielsweise in einem Schacht befindet, im aufgeheizten Zustand aufgegeben und am Boden des Schachtes, nachdem es durch das Haufwerk hindurchgeflossen oder gesickert ist, und dabei seine Wärme abgegeben hat, im abgekühlten Zustand abgezogen. Hiernach wird die Heizflüssigkeit wieder aufgeheizt und im Kreislauf dem oberen Ende des Schachtes wieder zugeführt. Die Aufheizung erfolgt in Übereinstimmung mit den eingangs aufgeführten Wärmequellen für einen solchen Prozeß beispielsweise mittels des Reaktorkühlmittels des die Wärme liefernden Kernreaktors.
In diesem einfachsten Fall der Anwendung der vorliegenden Erfindung besteht die von der Heizflüssigkeit berieselte feste Reaktionskomponente aus Kohle bzw. Koks. Dieses Verfahren kann aber erfindungsgemäß auch so ausgeübt werden, daß neben Koks in dem Haufwerk auch stückige Eisenerze vorhanden sind, was sich derartig auswirkt, daß die am Koks mittels des hindurchstriimenden Kohlensäure- und Wasserdampfes gebildeten Reduktionsgas, Kohlenmonoxyd und Wasserstoff, unmittelbar nach dieser Entstehung für die Reduktion der Eisenerze nutzbar gemacht werden, wobei sich wiederum Kohlensäure und Wasserdampf bilden, die sich nachfolgend wieder mit dem Kohlenstoff umsetzen.
Für die Beheizung eines solchen Eisengewinnungsprozesses mittels eines flüssigen Metalles kommen praktisch nur solche Metalle in Frage, die kein metallisches Eisen aufl-sen und in denen auch die Begleitmetalle des Eisens nicht lesbar sind.
Außerdem müssen Schmelz- und Siedepunkt im geeigneten Temperaturbereich liegen. Als solches Metall steht in erster Linie und erfindungsgemäß Blei und BleilegierungSzúr Verfügung, grundsätzlich kommen für den gleichen Zweck von der L.'slichkeit her auch Sn und Ag und deren Legierungen in Frage. Für die Liisung anderer Wärmeübertragungsprobleme mit anderen festen Komponenten sind vor allem auch solche anderen flüssigen Metalle brauchbar, die bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen flüssig sind bzw. niedrig schmelzende Legierungen bilden.
Für die Verwendbarkeit solcher Metalle als Heizmittel ist es auch wichtig, daß beispielsweise die in der Kohle enthaltenen Substanzen bzw. die sich durch Reduktion aus solchen Substanzen bildenden Metalle m-glichst nicht in der Heizflüssigkeit lesbar sind.
Bei Verwendung einer Mischung aus Koks und Eisenerz als zu beheizendes Feststoffhaufwerk hat es sich im Interesse einer guten Reaktionsraumausnutzung als zweckmäßig erwiesen, das Reduktionsmittel im Überschuß zu verwenden, beispielsweise in der 1,5 - 2,5 - fachen Menge, die stechiometrisch für den Umsatz erforderlich ist. Im Austrag des Reduktionsgefäßes befindet sich dann neben dem reduzierten Eisenerz, dem. sogenannten Eisenschwamm, überschüssige Kohle, die zweckmäßig abgetrennt und dem Reduktionsprozeß wieder zugeführt wird.
Eine weitere Vervollkommnung dieses Verfahrens. in Anwendung auf die Eisengewinnung besteht in Maßnahmen zum Zwecke der Gewinnung eines m-glichst schwefelfreien Eisenschwamms. Der Schwefel wird im Normalfall zum griißten Teil mit dem festen Reduktionsmittel in den Reduktionsraum eingebracht. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, zum Zwecke der Entschwefelung Kalk und/oder Dolomit oder deren von Kohlensäure befreite Oxyde dem Reaktionsgemisch beizufügen, wobei im Verlauf des Reduktionsprozesses der Schwefel und gr-ßten Teil an Kalzium bzw. Magnesium gebunden wird.
Ein besonderer Vorzug dieses Verfahrens der Beheizung des Eisengewinnungsprozesses mittels umlaufendem flüssigem Blei als Heizmittel besteht darin, daß dieses Blei gleichzeitig als Entschwefelungsmittel wirkt. Erfindungsgemäß wird der von dem flüssigen Umlaufmetall aufgenommene Schwefel und die sonstigen aufgenommenen Verunreinigungen wie Arsen, Phosphor udgl. aus dem umlaufenden Fall im Verfolg des Kreislaufes nach ansich bekannten Methoden entfernt. Vorzugsweise kann dies geschehen, in dem ein Teilbetrag des Kreislaufmediums abgezweigt und solchen Reinigungsmaßnahmen ausgesetzt und danach in gereinigter Form dem Kreislauf wieder zugeführt wird. Hierdurch ergibt sich in dem Kreislaufteil ein bestimmter Verunreinigungsspiegel, der nach Maßgabe der Menge des abgezweigten und gereinigten Anteiles auch eine bestimmte, dem Verfahren angemessene H-he eingestellt werden kann. Die Reinigung des Kreislauffalles an Schwefel kann beispielsweise durch Oxydation mittels Luftsauerstoff erfolgen, wobei der Schwefel in Form von Schwefeloxyden entfernt und ggf. gewonnen werden kann.
Eine weitere grundsätzliche Ausgestaltung dieses Wärmeübertragungsverfahrens besteht darin daß als flüssiges Wärmeübertragungsmedium eine Schmelze von Metallverbindungen verwendet wird. Die Hauptanforderung, die an diese Metallverbindungen gestellt werden muß, ist die entsprechend niedrige Schmelztemperatur, desweiteren die chemische Verträglichkeit mit den festen Reaktionskomponenten der zu beheizenden Reaktion. Normalerweise sollen diese Reaktionskomponenten nicht in der Heizflüssigkeit aufgel-st werden. Günstig sind in vielen Fällen niedrig schmelzende Silikate, d.h. also geschmolzene Gläser und Halogenschmelzen, d. h. flüssige Gemische von beispielsweise Natriumchlorid, Kalziumchlorid, Magnesiumchlorid udgl..
Das Aufladen von störenden Bestandteilen des zu beheizenden Reaktionsgemisches in der Heizflüssigkeit kann aber erfindungsgemäß auch als vorteilhafte Nebenwirkung bei der Anwendung dieser Erfindung verwendet werden. Dies ist. z. B. dann der Fall, wenn in dem flüssigen Wärmeübertragungsmedium Abfallprodukte des festen Reaktionsgemisches aufgelegt und auf diese Weise aus dem Reaktionsraum entfernt werden. Eine solche Wirkung ergibt sich beispielsweise, wenn das zu beheizende Feststoffhaufwerk aus aschehaltiger Kohle besteht und wenn der Umsatz dieser Kohle mit Kohlensäuregas oder Wasserdampf oder mit Kohlenwasserstoffen erfolgt. Verwendet man in einem solchen Fall beispielsweise ein flüssiges Gas als Wärmeübertragungsmedium, so wird die Kohlenasche in diesem Glas geliist und aus dem Reaktionsraum ausgetragen. Diese flüssige Entaschung des Reaktionsraumes führt zu besonders vorteilhaften technischen L-sungen, wenn große Reaktionsräume beheizt werden sollen, bei denen der Austrag der Asche in fester Form unter Umständen erhebliche mechanische Schwierigkeiten bereitet. Die Entfernung der von dem flüssigen Wärmeübertragungsmedium aufgenommenen Asche aus dem Kreislauf kann am einfachsten so erfolgen, daß ein Teil der Kreislaufflüssigkeit ständig abgetrennt und als Abfallmaterial behandelt wird. Dieses erfindungsgemäße Verfahren ist besonders dann vorteilhaft, wenn es sich um relativ aschearme Kohle handelt, wie beispielsweise Petrolkoks.
Bei der Verwendung einer oxydischen Schmelze als Wärmeübertragungsflüssigkeit ist es notwendig, durch besondere Maßnahmen den für die gute Fluidität der Schmelze erforderlichen niedrigen Schmelzpunkt einzustellen. Dies kann beispielsweise durch Zufügen von Oxyden erfolgen, die besonders niedrig schmelzende Eutektika hervorrufen, die beispielsweise die Zufügung von Eisenoxyd ( FeO ) zu schmelzen, die in der Hauptsache FeO2, A12031 cao und MgO enthalten. Besonders wirksam sind für diesen Zweck in ansich bekannter Weise auch die Alkali-Oxyde.
Ein wichtiges Anwendungsgebiet des Verfahrens nach der Erfindung ist die Behandlung von Kohlenwasserstoffen bei erh-hter Temperatur. Diese Behandlung der Kohlenwasserstoffe kann einmal die thermische oder katalytisch/thermische Umwandlung derselben betreffen, z.B. die Gewinnung leicht flüchtiger Kohlenwasserstoffe aus hoch siedenden, wobei zum Zwecke der Hydrierung gleichzeitig Wasserstoff im Reaktionsraum anwesend sein kann und die Reaktion bei erh-hter Temperatur durchgeführt werden kann. Die Behandlung der Kohlenwasserstoffe kann aber auch das Ziel der Gewinnung reduzierender Gase wie Wasserstoff und Kohlenmonoxyd haben, wobei der Umsatz mit im Reaktionsraum anwesenden oxydierenden Gasen wie Kohlensäure und Wasserdampf erfolgen kann. Alle diese Maßnahmen der Behandlung an Kohlenwasserstoffen erfolgen erfindungsgemäß, in dem derartige Kohlenwasserstoffe, ggf. gemeinsam mit Reaktionsgasen in ein schachtartiges Gefäß an seinem unteren Ende eingeblasen werden, in dem sich ein Feststoffhaufwerk befindet, das mittels einer wärmeübertragenden Flüssigkeit beheizt wird. Bei der Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung für Reaktionen, an denen Gase beteiligt sind, kann der von dem flüssigen Wärmeübertragungsmedium beheizte Feststoff selbst an den chemischen Umsatz beteiligt sein, er kann aber auch als inerter Bestandteil nicht oder überwiegend nicht an einem solchen chemischen Umsatz in der Gas- oder flüssigen Phase teilnehmen. Besonders vorteilhaft ist es, daß bei der Durchführung von Reaktionen zwischen Gasbestandteilen und Bestandteilen der flüssigen Phase als Feststoff derartige k-rnige Feststoffe Verwendung finden kiinnen, die entweder selbst als Katalysator für die chemische Umsetzung wirksam werden oder solche Katalysatoren enthalten.
Die Anwendung von erhiihtem Druck kann erfindungsgemäß als Maßnahme für die Ausbeutesteigerung der chemischen Reaktion und/oder zur Niedrighaltung der Verdampfungsverluste eines flüssigen Wärmeübertragungsmedium herangezogen werden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es mrglich, daß verschiedene Korngrößen des Feststoffhaufwerkes zur Anwendung gelangen, wobei aufgrund der Korngröße verschiedenartige ansich bekannte mechanische Wirkungen hervorgerufen werden k)nnen. Die beheizende Flüssigkeit wird zweckmäßig oberhalb des Fluidatbettes derartig verteilt, daß sie in einzelne Tropfen gleichmäßig verteilt die Oberfläche des Fluidatbettes niederfällt und in diesem zu Boden sinkt.
Bei Verwendung gr-ßerer K-rnungen für das Feststoffhaufwerk, beispielsweise lo - 20 mm, wird normalerweise ein festliegendes Bett gebildet, das für eine Gegenstromwärmeausnutzung des von oben nach unten hindurchgeführten flüssigen Heizmediums besonders gut geeignet ist.
Im Falle der Verwendung eines Atomkernreaktors als Wärmelieferant für das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise als Reaktorkühlmittel Helium Verwendung finden, das im Kreislauf durch den Kernreaktor und durch einen Wärmeaustauscher geführt wird, in dem das unter erh-htem Druck befindliche Helium seine Wärme an ein ebenfalls im Kreislauf geführte wärmeübertragende Flüssigkeit, wie flüssiges Blei oder flüssiges Gas übertragen wird.
In der Abb. 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt, bei der das Verfahren auf die Gewinnung von Eisen aus Eisenerzen mit Reduktionskohle unter Verwendung von Wärme aus Kernreaktoren dargestellt ist. Eins ist ein heliumgekühlter Atomkernreaktor mit einem Einlaß für das Kühlmittel Helium 2 und einem Auslaß für das aufgeheizte Kühlmittel 3.
4 ist ein Wärmeaustauscher, in dem das unter einem Druck von beispielsweise 40 at befindliche Helium seine Wärme beispielsweise anflüssiges Blei abgibt. Der Wärmeaustauscher hat einen-Einlaß für das aus dem Kernreaktor über die Leitung 7 kommende heiße Reaktorkühlmittel und einen Auslaß 6 für das abgekühlte Helium, das von einer Pumpe s durch den Einlaß 2 wieder in den Kernreaktor eingedrückt wird. Die Temperatur des Kernreaktors kann beispielsweise beim Auslaß 3 ein aufgeheiztes Kühlmittel ( Helium ) von 1200° C liefern, die Austrittstemperatur des Heliums aus dem Wärmeaustauscher bei 6 kann beispielsweise 850° C betragen. Der Wärmeaustauscher 4 hat einen Einla# für kaltes Blei, dessen Temperatur beispielsweise 800° C betragen kann 9, und einen Ausla# für aufgeheiztes Blei lo, wo die Temperatur beispielsweise 1150° C betragen kann.
11 ist ein Reduktionsgefäß für die Reduktion von Eisenerzen mit Koks als Reduktionsmittel zu Eisenschwamm. Was aus Eisen erz und Koks, letzterer beispielsweise mit 2-fachem Überschuß, wird den schachtartigem Reaktionsgefäß 11 in seinem oberen Ende über ein Abflußorgan 12 zugeführt. Der in dem Reduktionsgefäß 11 erzeugte Eisenschwamm wird gemeinsam mit der Überschußkohle und der gebildeten Kohlenasche am unteren Ende über das Abflußorgan 13 abgeführt. Durch die Zuleitung 14 wird das aufgeheizte Blei vom Wärmeaustauscher 4 dem Reduktionsgefäß 11 zugeführt. Mittels eines Verteilungssystems 15, das sich oberhalb der Oberfläche des im Reduktionsgefäß 11 befindlichen k-rnigen Reaktionsgemisches 16 befindet, wird das Blei in einzelnen Teilstr-men, beispielsweise trommelfärmig, auf die Oberfläche des Kornhaufwerkes abgegeben. Das beim Durchsickern durch das Kornhaufwerk 16 abgekühlte Blei wird aus dem Reduktionsgefäß 11 seinem unterem Ende durch den Auslaß 17 wieder abgezogen. Mittels einer Bleipumpe 18 wird das abgekühlte Blei durch den Einlaß 9 dem Kreislauf im Wärmeaustauscher 4 zugeführt.
Das bei der Reaktion zwischen dem Eisenerz und dem Koks gebildete Reduktionsabgas wird durch den Auslaß 19 am oberen Ende aus dem Reduktionsgefäß 11 über ein Abflußorgan 20 abgeführt.
Die-Abb. 2 stellt die beispielhafte Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung bei einer Vorrichtung für die Krackung von Erd-lprodukten zum Zwecke der Benzingewinnung dar. Bei diesem Beispiel kann als Wärmequelle ebenfalls ein Atomkernreaktor Verwendung finden, ihre Details sind gleichartig mit denen in der Abb. 1 und deshalb in der Abb. 2 nicht besonders dargestellt. 21 ist ein Reaktionsgefäß für das Kracken von Erdlprodukten zu leichten Kohlenwasserstoffen. In dem schachtartigen Gefäß 21 befindet sich ein k-rniger Krackkatalysator ansich bekannter Zusammensetzung, beispielsweise in der Korngrieße 2 bis 5 mm. Das Kornhauftterk 22 bildet in dem Reaktionsgefäß 21 ein Fluidatbett. In das Kornhaufwerk 22 werden durch Einlässe 23 am unteren Ende des Reaktionsgefäßes 21 Erdilprodukte eingeblasen, die in dem Xornhaufwerk zunächst verdampft und dann gekrackt werden. Das hierbei bestehende Krackgas bzw. die gebildeten dampfformigen Kohlenwasserstoffe ergeben das Wirbelgas, mittels dessen das Kornhaufwerk 22 in den Fluidatzustand geführt wird. Die aase verlassen das Kornhaufwerk 22 an dessen Oberfläche 24 und treten durch den Auslaß 25 über ein Abschlußorgan 26 aus dem Reaktionsgefäß 21 aus.
Oberhalb der Oberfläche 24 des Kornhaufwerkes 22 befindet sich ein Verteilungsmechanismus 15, mittels dessen eine durch einen Auslaß lo zugeführte im Kreislauf aufgeheizte Heizflüssigkeit in Tropfenform auf die Oberfläche 24 möglichst gleichmäßig verteilt wird. Das Heizmittel rieselt in dem Kornhaufwerk 22 nach unten und wird am unteren Ende des Reaktionsgefäßes 21 durch den Auslaß 17 über ein Abschlußorgan 17a abgeführt.
Mittels einer Pumpe 18 wird es sodann in ansich bereits bei schriebener Weise einem Wärmeaustauscher zugeführt, in dem es wieder aufgeheizt und im aufgeheizten Zustand dem Reaktion gefäß 21 am oberen Ende wieder zugeführt wird. Als flüssiges Heizmittel dient flüssiges Blei..

Claims

patentansprüche "Verfahren zur Wärmeübertragung an endotherme heterogene Reaktionen 1. Verfahren zur Wärmeübertragung an endotherme heterogene Reaktionen, bei denen mindestens eine Reaktionskomponente in fester stückiger Form und mindestens eine Reaktionskomponente in fluider Form, insbesondere in Gasform vorliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaskomponente durch ein Haufwerk der festen Komponente hindurch geleitet wird und daß das Haufwerk von einer wärmeabgebenden Flüssigkeit berieselt wird, die vorzugsweise an dem chemischen Umsatz nicht teilnimmt, am oberen Ende im aufgeheizten Zustand auf das Haufwerk gegeben und am Boden desselben, nachdem es durch das Haufwerk hindurchgeflossen oder gesickert und dabei seine Wärme abgegeben hat im kalten Zustand abgezogen wird, wonach es vorzugsweise wieder aufgeheizt und im Kreislauf dem oberen Ende des Haufwerkes wieder zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Wärmeübertragung an die endotherme Reaktion der Vergasung von bituminösen festen Brennstoffen, vorzugsweise von Koks, mittels C02 und/ oder H20-Dampf,gekennzeichnet durch die Verwendung flüssiger Metalle als Wärmezuführungsmedium, wie Blei, Zinn, Zink, Antimon, Silber und niedrig schmelzenden Legierungen solcher und anderer Metalle, vorzugsweise von derartigen Metallen, die wie Blei praktisch kein L-sungsvermagen für die in der Kohle enthaltenen Substanzen oder für die bei der Reduktion von Schlackenbestandteilen wie Eisen entstehenden Stoffe besitzen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2 zur gleichzeitigen Kohlenstoffvergasung und Reduktion von Eisenerzen mit den bei der Vergasung erzeugten Gasen, dadurch gekennzeichnet, daß das Feststoffhaufwerk aus einem Gemisch aus bitumin-3em Brennstoff, vorzugsweise aus Koks und aus Eisenerz besteht, wobei der Brennstoff sich vorzugsweise im Überschuß befindet, wie 1,5 - 2,5 mal der st.chiometrisch erforderlich Menge.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem festen Reaktionsgemisch zum Zwecke der Entschwefelung Kalk und/oder Dolomit oder entsäuerte Produkte dieser Entschwefelungsmittel beigefügt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem flüssigen Umlaufmetall aufgenommene Schwefel und sonstige Verunreinigungen, wie As, P, aus dem Umlaufmetall im Verfolg des Kreislaufes nach ansich bekannten Methoden entfernt werden, vorzugsweise indem ein Teilbetrag des Kreislaufmediums zur Einstellung eines zulässigen Verunreinigungsspiegels solchen Maßnahmen ausgesetzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Wärmeübertragungsmedium aus einer Schmelze -von Metallverbindungen besteht, wie Gläser und Halogenschmelzen.
7. Verfahren nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze insbesondere bei Anwendung auf den chemischen Umsatz mit aschearmen Kohlen, wie Petrolkoks, die Aschenbestandteile zu linsen und aus dem Reaktionsraum zu entfernen vermag, wie bei einer Glasschmelze.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der wärmeübertragenden Schmelze Eisen oxyd ( FeO ) zum Zwecke der Schmelzpunkterniedrigung unter Fayalithbildung zugefügt wird.
9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis i, dadurch gekennzeichnet, daß Kohlenwasserstoffe in das Feststoffhaufwerk eingeblasen werden.
10. Abänderung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 9, da durch gekennzeichnet, daß der Feststoff nicht oder überwiegend nicht am chemischen Umsatz in der Gas- oder flüssigen Phase teilnimmt, wie beim Einleiten von Kohlenwasserstoffen zur Bildung von Benzin oder von Mischungen aus CH4 und CO2, oder CH4 und H20 zur Bildung von Re-. duktionsgasen, wobei der Feststoff als Katalysator für die chemische Reaktion dienen kann.
11. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis lo, gekennzeichnet durch die Verwendung von erhchtem Druck als Maßnahme für die Ausbeutesteigerung der chemischen Reaktion und/oder zur Niedrighaltung der Verdampfungsverluste eines flüssigen Wärmeübertragungsmediums.
12. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Feststoffhaufwerk mit einer derartigen Korngr-ße angewandt wird, wie o,5 - 3 mm, daß es mittels des hindurchstr-menden Gases aufgewirbelt wird in der Form eines Fluidatbettes.
13. Anwendung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 12 auf die Beheizung endothermer Prozesse mit der Wärme eines Atomkernreaktors, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme des im Kreislauf geführten Reaktorkühlmittels wie Helium in einem Wärmeaustauscher an eine ebenfalls im Kreislauf geführte wärmeübertragende Flüssigkeit wie flüssiges Blei oder flüssiges Gas übertragen wird.
14. Anwendung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 14 auf die Gewinnung von Eisen aus den Erzen mit Wärme aus Kernreaktoren, wobei die Wärme des Reaktorkühlmittels, wie Helium, in einem Wärmeaustauscher an flüssiges Blei übergeben wird und das heiße flüssige Blei auf die Oberfläche eines aus Eisenerz und Reduktionskohle bestehenden Haufwerkes feinverteilt, am unteren Ende des Haufwerkes abgekühlt, abgezogen und dem Heliumwärmeaustauscher zum Zwecke der Wiederaufheizung wieder zugeführt wird.
15. Vorrichtung für die Gewinnung von Eisen aus den Erzen mit Reduktionskohle unter Verwendung von Wärme aus Kernreaktoren nach den Ansprüchen 1 bis 14, gekennzeichnet durch einen mit heliumgekühlten Kernreaktor, einen Wärmeaustauscher für den Wärmeaustausch zwischen Helium und Blei, ein Reduktionsgefäß mit einer oder mehreren Zuführungsoffnungen für ein Reduktionsgemisch aus Eisenerz und Koks am oberen Ende, einer oder mehrerer Abführungsöffnungen für heißes flüssiges Blei am oberen Ende und Verteilerdüsen für das flüssige Blei oberhalb der Beschickungsoverfläche und uns mit einer oder mehreren Abführungsöffnungen für das abgekühlte flüssige Blei am unteren Ende des Reaktionsgefäßes, desweiteren gekennzeichnet durch Verbindungsrohrleitungen zwischen der Austrittsöffnungen des Reaktorkühlmittels aus dem Kernreaktor und der Heliumeintrittsoffnung des Wärmeaustauschers, Verbindungsrohrleitungen zwischen der Heliumaustrittsöffnung des Wäreaustauschers mit der Heliumeintrittsöffnung des Kernreaktors und eine in diese Rohrleitung eingeschaltete Heliumpumpe, eine oder mehrere Verbindunsrohrleitungen zwischen der Bleiaustrittsöffnung des Wärmeaustauschers und der Bleieintrittsöffnung des Reduktionsgefäßes, schließlich eine oder mehrere Verbindungsrohrleitungen zwischen der Bleiaustritts,ffnung aus dem Reduktionsgefäß und der EintrittsOffnung des Wärme austauscher mit einer in diese Rohrleitung eingeschalteten Bleipumpe.