DE1794409C2 - Vorrichtung für die Überführung von Feststoff zwischen Räumen, die jeweils von einer Gasphase erfüllt sind - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Vorrichtung ist als Beschickungsvorrichtung zum Einschleusen von Material in ein geschlossenes Drucksystem bekannt (DT-PS 9 73 629); mit der Zelle des Rotors kommunizierende öffnungen sind dabei mit Zufuhrleitungen von Reagentien verbunden.

Es ist nun aber zum Beispiel bei unter Druck arbeitenden Reaktoren oder Extraktbnsapparaten, deren Innendruck hoch oder unterschiedlich gegenüber dem von vorgeschalteten Unterdruck-Reaktionsapparaten oder Trockenvorrichtungen ist, oftmals erforderlich, Feststoff, z. B. feste Körper, wie Granulate oder Puder, fortlaufend von einem Raum der einen Vorrichtung in einen Raum der anderen Vorrichtung weiterzuleiten. Dabei muß dann ein Druckausgleich oder eine Zirkulation von Gas zwischen den Räumen dieser Vorrichtungen, zwischen denen der Feststoff transportiert wird, verhindert werden. Oftmals wird auch mit überhitztem Dampf oder mit Absorptionsmitteln getrocknet. Dann ist es ohne Rücksicht auf die Druckunterschiede erforderlich, gefährliche oder wertvolle, gegebenenfalls noch weiter zu verwendende Gase, Lösungsmittel oder Dämpfe daran zu hindern, zusammen mit dem Feststoff ins Freie oder in die Vorrichtung zu gelangen, in die der Feststoff weitergeleitet wird.

Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, derartige Feststoffe zwischen zwei jeweils von einer Gasphase erfüllten Räumen, von denen einer auch das Freie sein kann, zu transportieren, ohne dabei einen Anteil der Gasphase des einen Raumes in den anderen zu überführen, und ohne gegebenenfalls wertvolle, heiße und/oder gefährliche Gasphasenbestandteile unkontrolliert entweichen zu lassen.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich bei einer

gattungsgemäßen Vorrichtung aus dem Kennzeichen des Anspruchs 1.

Es ist an sich eine mit einem Hubkolben arbeitende Überführungsvorrichtung bekannt (US-PS 13 96 859), ;, die jedoch anders als die Vorrichtung nach der Erfindung Gasphasenvolumina des einen Raumes zum anderen, und umgekehrt, mitnimmt. Auch bei dieser bekannten Vorrichtung sind zwischen Zufuhr- und Auswurföffnung zwei Gasdurchgangsöffnungen vorge-

K) sehen; von diesen ist aber eine so nahe der Zufuhröffnung und die andere so nahe der Auswurföffnung angeordnet, daß die Förderkammer des Hubkolbens gleichzeitig mit der Zufuhröffnung und der ersten Gasdurchgangsöffnung oder mit der Auswurföffnung und der zweiten Gasdurchgangsöffnung kommunizieren kann. Durch die jeweilige Gasdurchgangsöffnung erfolgt hier lediglich ein Gasdrucknachabgleich durch Verbindung mit auf einem Bezugsdruck befindlichen Gasvorratsbehälter, um bei der Überführung des Feststoffes zwischen Räumen verschiedenen Drucks der Gasphase durch den wechselseitigen Anschluß der Förderkammer an beide Räume keine Druckänderung des jeweiligen Gasdrucks zu bewirken. Es kommt jedoch zu einer Vermischung von Gasphasenanteilen beider Räume.

Bei der Vorrichtung nach der Erfindung dient die in Drehrichtung von Zufuhr- zu Auswurföffnung erste Gasdurchgangsöffnung dazu, den von der Zelle mitgenommenen Gasphasenanteil dann, wenn sich die Zelle außer Verbindung mit einem der Räume befindet, zwischen denen der Feststofftransport stattfindet, kontrolliert abzusaugen und gegebenenfalls zur Wiederverwendung aufzufangen. Die andere öffnung gleicht dann den Druck in der Zelle an den in der Auswurföffnung an, so daß der Feststoff beim Auswurf ohne Störung durch Expansion der in der Auswurföffnung befindlichen Gasphase in die Zelle hinein abgegeben werden kann. Wenn auf dem weiteren Weg der Zelle von der Auswurföffnung zurück zur Zufuhröffnung auch kein Gasanteil von der Auswurföffnung zur Zufuhröffnung überführt werden soll, kann man gegebenenfalls zusätzlich in Drehrichtung des Rotors zwischen Auswurföffnung und Zufuhröffnung auch eine an eine Unterdruckquelle angeschlossene

öffnung vorsehen. Die Erfindung schafft so eine Rotorschleuse, welche ausschließlich den Feststoff selektiv zwischen zwei jeweils von einer Gasphase erfüllten Räumen überführt, ohne daß durch die Überführung die Zusammensetzung der Gasphasen in den an Zufuhr- und Auswurföffnung angeschlossenen Räumen geändert wird. Auch kann der Druck an der Auswurföffnung konstant gehalten werden. Die Arbeitsleistung einer solchen Vorrichtung ist sehr gleichmäßig und hoch.

s.-i Bei der bekannten gattungsgemäßen Vorrichtung ist der Rotor gegen das Schleusengehäuse mit Dichtungsringen und je einem Dichtungsflanschring an beiden Enden des Rotors versehen. Eine thermische Kontrolle der Abdichtung ist nicht vorgesehen; es ist vielmehr

do durch mechanische Maßnahmen angestrebt, die Dichtungsreibung möglichst klein zu halten.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist demgegenüber vorgesehen, daß der Rotor gegen das Schleusengehäuse durch Ringdichtungen aus einem

ft«, einen hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweisenden Dichtungsmaterial abgedichtet ist und daß Mittel zur geregelten Erwärmung dieses Dichtungsmaterials vorgesehen s^:nd. Die besondere Materialwahl

der Ringdichtungen ermöglicht es, deren Dichtfunktion ortsabhängig von der im Zylinder angeordneten Heizeinrichtung unter Kontrolle zu halten. Es wird dabei ausgenutzt, daß Dichtungsmaterial wie Polytetrafluoräthylen einen im Verhältnis zum meist metallischen wärmeleitenden Material seiner Unterstützung hohen thermischen Expansionskoeffizienten hat, so daß durch Temperaturänderung der HeizeinrJ£htung im Zylinder der Dichtungsdruck in gewünschter Weise verändert werden kann. Eine solche Abdichtung macht die _lr, Vorrichtung sehr betriebssicher. Als Mitte! zur geregelten Erwärmung des Dichtungsmaterials können z. B. in der Gehäusewandung Heizkanäle oder elektrische Heizeinrichtungen vorgesehen sein. Zweckmäßig sind zwischen den beiden seitlich liegenden Umfangsflächen , des Zellenrades und den diesen gegenüberliegenden Dichtungsflächen des Gehäuses, vorzugsweise sowohl am Zellenrad als auch am Gehäuse, beheizbare Ringdichtungen aus Kunststoff fest angeordnet, für die entweder im Zellenradgehäuse oder im Zellenrad selbst Heizkanäle od. dgl. vorgesehen sind.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbc.spiel noch näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung,

Fi g. 2 einen Schnitt durch F i g. 1 gemäß Schnittlinie B-C und

F i g. 3 einen Teil eines Zellenrades einer Verrichtung gemäß F i g. 1 und 2 in perspektivischer Darstellung. y.

Bei der in den F i g. 1, 2 und 3 gezeigten Vorrichtung ist ein an seiner Welle 14 befestigtes Zellenrad iO als Rotor einer Rotorschleuse innerhalb eines Gehäuses angeordnet, das aus Gehäuseseitenwänden 66 mit Stopfbuchsen 65 und einem zylindrischen Gehäuseteil 67 besteht, das an seiner Ober- und an seiner Unterseite eine Zufuhröffnung 4 bzw. eine Auswurföffnung 5 aufweist und außerdem mit einem Heizmantel 26 umgeben ist. Das Zellenrad 10 weist mehrere Zellen 9 auf, und sich in der Wärme ausdehnende Dichtungsschichten 68,68' aus Polytetrafluoräthylen od. dgL sind an seinen beiden äußeren Umfangsflächen 10', 10" befestigt Eine ähnliche Dichtungsanordnung ist an den gegenüberliegenden inneren Umfangsseiten 67', 67" des Gehäuses vorgesehen. So ist es möglich, die Dichtungsschichten 68,68' mittels eines gasförmigen, dampfförmigen oder flüssigen Heiz- bzw. Kühlmediums für die Temperaturkontrolle zu überwachen. Die Dichtungsflächen gleiten also aufeinander. So kann der luftdichte Zustand für sehr lange Zeit aufrechterhalten werden. Falls erforderlich, kann das Zellenrad 10 ebenfalls entweder erwärmt oder gekühlt werden, und zwar bei Zufuhr eines geeigneten Mediums durch die Zellenradwelle 14. Feststoffe gelangen durch die Zufuhröffnung 4 in die Zellen 9 des Zellenrades 10. Sobald sich dieses im Uhrzeigersinn um 90° gedreht hat, gelangt die betreffende Zelle 9 in den Bereich der öffnung 6' des Unterdruckrohres, und das in der Zelle enthaltene Gas wird vollständig abgesaugt. Sobald sich das Zellenrad 10 um etwa weitere 60° gedreht hat, kommt die betreffende Zelle an der Öffnung 69 eines Druckausgleichsrohres vorbei, und der Feststoff wird anschließend leicht durch die Auswurföffnung 5 ausgeworfen. Sobald sich das Zellenrad um weitere 90° gedreht hat und die betreffende Zelle eine der erstgenannten öffnung 6' gegenüberliegende zweite, mit dem Absaugrohr verbundene öffnung 6" passiert, wird das in ihr mitgeführte Gas vollständig abgesaugt. Wenn die erwähnte Zelle wieder die Zufuhröffnung 4 erreicht, wird durch den in ihr erzeugten Unterdruck eine Saugwirkung auf den neu zugeführten Feststoff ausgeübt. Dadurch gelangt der Feststoff schnell in jede einzelne der Zellen 9 des Zellenrades 10 hinein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung für die Überführung von Feststoff aus einem von einer ersten Gasphase erfüllten ersten Behälter in einen von einer zweiten Gasphase erfüllten zweiten Behälter oder ins Freie, mit einem als Zellenrad ausgebildeten Rotor in einer Rotorschleuse, bei der im Schleusenmantel außerhalb der von einer Zufuhr- und einer Auswurföffnung eingenommenen Umfangsbereiche nacheinander mit einer Zelle des Rotors kommunizierende Öffnungen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in Drehrichtung des Rotors (10) zwischen Zufuhröffnung (4) und Auswurföffnung (S) der Rotorschleuse zuerst eine an eine Unterdruckquelle angeschlossene Öffnung (6') und dann eine den Druck in der Zelle (9) auf den Druck in der Auswurfoffnung (5) ausgleichende Druckausgleichleitung (69) folgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (10) gegen das Schleusengehäuse (67) durch Ringdichtungen (67', 67", 68, 68') aus einem einen hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweisenden Dichtungsmaterial abgedichtet ist und daß Mittel zur geregelten Erwärmung dieses Dichtungsmaterials vorgesehen sind.