DE1924666A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Rohmaterial mit einem Behandlungsgas - Google Patents

Description

Dipl. - Ing. Reinhold Kram« PATENTANWALT

8OOO MUnohen12

Maria-Blrnbaum-Straß· 1 69/8708

oeooo·

Mifuji Iron Works Co., Ltd., Tokyo, Japan

Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung yon Rohmaterial mit einem Beixandlungegas

(Beanspruchte Prioritättns 15. Hai 1968 Japan 32170/68 20. JTmi 1966 Japan 42258/68)

Sie Srfindung betoifft ein Verfahren und eine Vorrichtung sur$ Behandlung von altmaterial mit einem Behandlungsgae, insbesondere von vorgesotaiebener !temperatur und Zusammensetzung·

Is sind in dir themiechen Industrie sahireiche Verfahren bekannt, bei demem auf hon· Temperatur erhitites Gas al· Virme-Übertrag«Bcsml%tel oder Behandlungsmittel benutet wird. Diese Vorfahr«» »eteaffen thermische Zersetzung·- oder eealtungeproiesse von Bealenvaeeeretoff en des Petroleums sur Herstellung von Bremngas, Stadtgas, synthetieohem Ga· oder Eohetoffgae wie Ithylen, liws/jlen und Aoethylen für eynthetische Chemikalien«

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ferner Umwandlungsprozesse für Erdgas, die Destillation von Kohle, Holz oder verschiedenen landwirtschaftlichen Produkten zur Herstellung karbonisierter Erzeugnisse, Oxydationsprozesse zur Oxydation von metallischen Erzen, von Kohle, Benzinen, Naphtalinen, ferner Beduktionsprozesse zur Reduktion von metallischen Oxyden und Erzen und Aktivierungsprozesse zum Aktivieren karbonisierter Produkte.

W Normalerweise werden derartige Prozesse in großem Umfang mit gigantischen Ausrüstungen durchgeführt. Demzufolge müssen, damit diese Prozesse wirtschaftlich durchgeführt werden können, die folgenden Forderungen erfüllt werden ι

1. Die Behandlungsbedingungen wie die Temperatur und Zusammensetzung des Behandlungssystems müssen konstant gehalten werden, so daß damit Produkte gleichmäßiger Qualität hergestellt werden können}.

2. die Arbeitsweise muß einfach und kontinuierlich sein} 3· die Betriebskosten müssen niedrig sein und

4· die Ausrüstung mufi einfach und billig sein·

Bei den bisherigen Verfahren und Vorrichtungen sur Behandlung Ton KohB&teriel mit eines Gae hoher Teaperatar werde» diese Forderungen nicht sufriedenitellend erfüllt· Im folgenden werden sahireiche Probleme der bekennten Verfahren ussd loxrichtungen besehrieben·

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_₅_ 1 §24666.

Kir den thermischen Spaltiings- bzw. Orackprozeß von Kohlenwasserstoffen des Petroleums sind die folgenden Methoden bekannt, bei denen ein Gas hoher Temperatur als Wärmeübertragungsmedium benutzt wird·

1. Eine Wärmeaustauschmethode, bei der zur Spaltung der Petroleumkohlenwasserstoffe diese in Berührung mit einem mittels eines Wärmeaustauschers auf die vorgeschriebene Temperatur vorerhitzten Behandlungsgas . gebracht werden.

2. Ein partielles Verbrennungsverfahren, bei dem die Petroleumkohlenwasserstoffe zusammen mit Dampf und Luft in eine Spaltungskammer geleitet werden und ein Teil der .Petroleumkohlenwasserstoffe zum Erhitzen des Eestteils aus Petroleumwasserstoffen und Dampf verbrannt wird, wobei der Restteil durch die Einwirkung des überhitzten Dampfes gespaltet wird.

Die erstgenannte Methode besitzt den Hachteil, daß ein zusätzlicher Wärmeaustauscher erforderlich ist. Die zweite Methode besitzt zwei Mangel, nämlich die Schwierigkeit, die Verbrennungsbedingung in der Spaltungskammer stets konstant zu halten, und die unerwünschte Kokebildung infolge der unvollständigen Verbrennung von Petroleumkohlenwasserstoffen.

Bei Trocknungs- oder Destillationsprozessen für Festmaterialien ist es erforderlich, ein Gas hoher Temperatur als Wärmeübertragungsmedium zu benutzen, das im wesentlichen inert ist, und

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das Festmaterial nicht oxydiert oder verbrennt· Außerdem muß das Gas hoher !Temperatur stets mit konstanter (Temperatur und Zusammensetzung hergestellt werden. Bei den bekannten Destillationsund Trocknungsverfahren bzw· -vorrichtungen werden diese Forderungen nur unvollständig erfüllt.

Bei Oxydationsprozessen von Kohle oder metallischen Erzen mit einem Behandlungsgas hoher (Temperatur ist es erforderlich, P Menge und Temperatur des als oxydierenden Wirkstoff benutzten Sauerstoffes oder der Luft exakt einzustellen. Diese Forderung ist bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen nicht ausreichend erfüllt. Bei diesen wird Brennstoff nach dem Vermischen mit einem großen Überschuß an Luft verbrannt, die Hitze des verbrannten Gases als Wärmequelle und der Luftüberschuß im verbrannten Gas als Oxydationsmittel benutzt.

Bei dem Prozeß zum Reduzieren metallischer Oxyde oder metalli- ^ scher Erze mittels eines Reduktionsgases hoher Temperatur ist es erforderlich, dem Reaktionssystem ein Reduktionsgas wie Kohlenmonoxyd mit konstanter Temperatur und Konzentration zuzuführen. Um ein derartiges Reduktionsgas herzustellen, ist es bei den bisherigen Verfahren erforderlich, einen teuren Wärmeaustauscher zu verwenden.

Die bekannten Verfahren zur Herstellung von Aktivkohle werden in der Weise durchgeführt, daß entweder das karbonisierte Material mit einem durch Vorerhitzer erhitzten Dampf hoher

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Temperatur behandelt wird oder daß das karbonisierte Material mit einem Mischgas hoher Temperatur behandelt wird, das durch Verbrennung eines gleichzeitig mit Luft und Dampf gemischten Brennstoffes erzeugt worden ist und deshalb einen durch die Verbrennungswärme erhitzten Dampf enthält. Im ersten Fall ist zum Erhitzen des Dampfes ein spezieller Wärmeaustauscher erforderlich, und im zweiten Pail ist es schwierig, die Temperatur des Mischgases konstant zu halten.

Ziel dieser Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von Rohmaterial mit einem Behandlungsgas, das nicht mit den erwähnten Mängeln der bekannten Verfahren und Vorrichtungen behaftet ist·

Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch die folgenden Schritte gekennzeichnet:

a) Es wird in einer Mischkammer ein Brennstoff mit einer für eine vollkommene Verbrennung ausreichenden Menge Sauerstoffgas oder Luft vermischt,

b) das Brennetof f-Gae-Gemiach wird «as der Mischkammer in eine Brennkammer ausgestoßen,

o) das Brennetoff-Gas-Gemiech wird in der Brennkammer vollständig verbrannt, wodurch ein im wesentlichen inertes verbranntes Gas entsteht, das weniger als 2 Volumenprozent freies Sauerstoffgas enthält,

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d) das verbrannte Gas wird aus der Brennkammer in eine Konditionierungskammer geleitet,

e) gleichzeitig wird mit vorgeschriebener Strömungsgeschwindigkeit in die Konditionierungskammer wenigstens ein zusätz liches Gas eingeleitet und dieses mit dem verbrannten Gas vermischt, wobei die Strömungsgeschwindigkeit des zusätzlichen Gases so gewählt ist, daß ein Behandlungsgas der vorgeschriebenen !Temperatur und Zusammensetzung entsteht,

f) das Behandlungsgas wird aus der Konditionierungskammer in eine Behandlungekammer geleitet,

g) in der Behandlungskammer wird ein in dieser Kammer enthalte nes Rohmaterial mit dem "Ρ^η«φ^1 "Pgpg**** behandelt·

Die wesentlichsten Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen darin, daß zur Durchführung der gewünschten Behandlung ein inertes Gas hoher Temperatur als Wärmeübertragungsmedium benutzt wird. Das Behandlungsgae wird dadurch hergestellt, daß mit dem inerten verbrannten Gas ein zusätzliches Gas für die Durchführung der gewünschten Behandlung vermischt wird, wobei die Temperatur und Zusammensetzung des Behandlungsgases gleichseitig sit d« Hischvorgang auf den vorgeschriebenen Zustand gebracht werden· Di· gewünscht· Behandlung des !tonmaterials wird sodann mit dem auf di· vorgeschriebene Beschaffenheit eingestellten Behandlungsgae durchgeführt.

Di· Konditionierung des Behandlungsgas·· su der vorgeschriebenen

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Beschaffenheit und die Behandlung des Rohmaterials werden getrennt innerhalb getrennter Kammern durchgeführt. Ein solches Verfahren zur Behandlung von Rohmaterial mit einem derartigen Behandlungsgas ist bisher nicht bekannt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Beschaffenheit des Behandlungsgases konstantgehalten werden, so daß Produkte mit gleichmäßiger und hervorragender Qualität erzeugt werden können. Der Behandlungsvorgang ist vereinfacht, und es ist eine kontinuierliche Arbeitsweise möglich. Der thermische Wirkungsgrad und der Ertrag der Erzeugnisse sind hoch, die Betriebskosten sind gering, und es ist kein Wärmeaustauscher erforderlich. Demzufolge sind die Anlagekosten beträchtlich niedrig.

Bei einer Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur thermischen Spaltung von Petroleumkohlenwasserstoffen kann die Spaltung unter konstanten Bedingungen durchgeführt werden. Die Erzeugnisse haben bei einem niedrigen Gehalt an Nebenprodukten wie Teer oder Koks eine hervorragende Qualität. Die Ausbeute ist sehr groß.

Bei einer Anwendung zur Destillation von Festmaterialien mit einem inerten Behandlungsgas hoher Temperatur kann das Iestmaterial ohne Oxydation oder Verbrennung gleichmäßig destilliert werden, so daß bei hoher Ausbeute Produkte hervorragender Qualität erzeugt werden.

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Bei einer Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Oxydation von Festmaterialien mit einem oxydierenden Behandlungsgas hoher Temperatur kann das Festmaterial ohne zu verbrennen gleichmäßig oxydiert werden. Die mit großem Ertrag erhaltenen Produkte besitzen eine hervorragende Qualität. ;

Bei einer Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Reduktion von Festmaterial mit reduzierendem Behandlungsgas hoher Temperatur kann ebenfalls bei hoher Ausbeute ein gleichmäßig reduziertes Festmaterial mit hervorragenden Eigenschaften erzielt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung eignen sich auch zur Aktivierung karbonisierten Materials mittels eines Behandlungsgases, das überhitzten Dampf enthält. Es wird bei hohem Ertrag eine gleichmäßige !Carbonisierung erzielt.

Ferner eignet es sich zur Umwandlung gasförmiger Rohmaterialien wie Erdgas, ölgas, Wassergas zu einem Gas gewünschter Zusammensetzung mittels eines Behandlungsgases hoher Temperatur. Auch hier wird eine große Ausbeute erzielt.

Schließlich sind das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Behandlung gasförmiger oder fester Rohmaterialien mittels eines Behandlungsgases der gewünschten

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Temperatur und Zusammensetzung geeignet, wobei der Behandlungsvorgang einfach, und billig ist und das mit hoher Ausbeute erhaltene Produkt ausgezeichnete und gleichförmige Eigenschaften "besitzt.

Die Erfindung wird durch Ausführungsbeispiele an Hand von . Figuren im folgenden näher erläutert. Es zeigen

Pig. 1A eine schematische Seitenansicht eines Konditionieren, der eine erfindungsgemäße Vorrichtung darstellt, im Querschnitt,

Pig· 1B ein· schematische Vorderansicht dieses Konditionierers,

Fig. 1C eine sehematische Draufsicht dieses Konditionierers,

Pig· 2 «inen schematischen Arbeitsplan einer Ausführungsform des **yttwA vngffβ^τπ^ßftti Verfahrens,

Fig. 3 «inen eohematiaohen Arbeitsplan einer weiteren Ausfüh rungeform des trfindungsge»äßen Verfahrens,

Fig. 4 einen schematisohen Arbeitsplan einer anderen Ausfüh rungeform des erfixidungsgamlBen Verfahrens,

Fig· 3A ein· sch«aatisch· Seitenansicht einer Ausführungsforn dar erfindangsgemifian Vorrichtung im Querschnitt,

Fig. 5B «in· schisiatisch· Vorderansicht dieser Vorrichtung,

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Fig· 6 eine schematische Seitenansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Ausflüirungsform im Querschnitt,

Fig. 7 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Querschnitt.

In den Figuren besitzen die gleichen Teile stets die gleichen Bezugszeichen.

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Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es erforderlich, zur Herstellung eines Behandlungsgases und Konditionierung dieses Gases in der vorgeschriebenen Weise vor der Vorrichtung zur Behandlung des Rohmaterials eine Konditionierungsvorrichtung vorzusehen. Die Fig. 1Δ, 1B und 10 sind schematische Zeichnungen zur Erläuterung der in der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens enthaltenen Konstruktion eines Konditionierers. Der Konditionierer 1 besteht aus einer Mischkammer 2, einer Brennkammer 3 und einer Konditionierungskammer 4.

Die Mischkammer 2 ist - wie aus den Fig. 1A, 1B und 10 ersichtlich ist - zylindrisch ausgebildet. An einem Ende sind Brenn stoff Zuführungen 5 und Sauerstoff- oder Luftzuführungen vorgesehen· Der Brennstoff und das zugeführte Sauerstoffgas ' bzw. die zugeführte Luft werden in der Mischkammer 2 gleichmäßig vermischt. Das gemischte Brennstoffgas wird durch eine Austrittsöffnung 7 am gegenüberliegenden Ende der Mischkammer in eine Brennkammer 3 ausgestoßen. Das gemischte Brennstoff gas wird gezündet und brennt dann in der Brennkammer 3 ab. Die Brennkammer 3 hat - wie in den Fig. 1A, 1B und 10 dargestellt zylindrische Gestalt und ist mittels der erwähnten Austrittsöffnung 7, die sich an einem Ende der zylindrischen Brennkammer 3 befindet, mit der Mischkammer verbunden. Das andere Ende der Brennkammer 3 führt in die Konditionierungskammer 4·· Das innerhalb der Brennkammer 3 erzeugte verbrannte Gas wird in die Konditionierungskammer 4- gebracht und mit dem

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vorgeschriebenen zusätzlichen Gas, welches durch die susätzliche Gaszuführung 8 eingespeist worden ist, vermischt· Für die Form der Konditionierungskammer 4 besteht keine besondere Einschränkung.

Damit das Brennstoff-Gas-Gemisch innerhalb der Brennkammer 3 des Konditionieren 1 vollständig und stabil abbrennt, ist es erforderlich, daß dem in die Brennkammer 3 eingeführten Brenn- w stoff-Gas-Gemisch ein genügend großer Verbrennungsraum zur Verfugung steht. Zwischen dem inneren Durchmesser d-» der Austrittsöffnung 7 und dem inneren Durchmesser d« der Brennkammer muß die folgende Beziehung bestehen:

Um in der Konditionierungskammer 4 eine völlige Vermischung des verbrannten Gases und des zusätzlichen Gases zu gewäarleisten, ist neben der erwähnten Bedingung noch die Einhaltung der folgenden Beziehung zwischen dem Volumen V^ der Konditionierungskammer und dem Volumen V« der Brennkammer erforderlich:

V_AX 1

Ist der Durchmesser d~ kleiner als 1 1/4 d™, so ist die Verbrennung des Brennstoff-Gas-Gemisches innerhalb der Brennkammer 3 nicht vollständig, so daß in die Kondition!erungskammer 4 unvollständig verbranntes Gas gelangt und dieses in

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der Konditionierungskammer 4 weiterbrennt oder sich mit dem zusätzlichen Gas vermischt und zu einer unerwünschten Eußbildung führt. Ist das Volumen V^ kleiner als das 1 1/2fache des Volumens V_c, so wird die Vermischung des verbrannten Gases und des zusätzlichen Gases in der Konditionierungskammer 4 unvollkommen. Sie folge ist, daß das Behandlungsgas ungleichmäßig konditioniert wird.

Zum besseren Verständnis des Verfahrens und der Vorrichtung dieser Erfindung werden an Hand der Zeichnungen mehrere praktische Verfahren detaillierter erörtert.

Pig. 2 zeigt einen schematischen Arbeitsplan eines thermischen Spaltverfahrens -für Kohlenwasserstoffe des Petroleums. Bas Verfahren stellt eine Ausführungsform der Erfindung dar. Bei der Vorrichtung nach fig. 2 wird in den Konditionierer 1 fließender Brennstoff wie Stadtgas, Olgas, Schweröl oder Leichtöl und Sauerstoffgas oder Luft eingebracht· Pie zusammen mit dem Brennstoff eingebrachte Henge an Sauerstoff·!-Gas oder Luft muß für eine vollständige Verbrennung des Brennstoffes ausreichend sein. Der Konditionierer 1 besteht aus einer Mischkammer 2, aus einer Brennkammer 3 und aus einer Konditionierungskammer 4. Zunächst werden, in der Mischkammer 2 der Brennstoff und das Sauerstoff gas oder dl· Luft völlig vermischt. Sodann wird das Brennstoff-Gas-Gemisch i» die Brennkammer 3 ausgestoßen _t in der es gezündet wird» Es findet eine vollständige Verbrennung statt. Der freie Sauerstoffgehalt des in der Brennkammer 3 erzeugten

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verbrannten Gases nniß unterhalb 2 Volumenprozent liegen. Dies bedeutet, daß zwar der Betrag des der Mischkammer 3 zugeführten Sauerstoffgases bzw. der Luft für eine völlige Verbrennung des Brennstoffes ausreichen muß, ein großer Überschuß aber unerwünscht ist. Der Überschuß muß, bezogen auf das Volumen des verbrannten Gases, geringer als 2 % sein.

Bas so erhaltene verbrannte Gas ist im wesentlichen ein inertes " Gas. Es wird von der Brennkammer 3 in die Kondition!erungskammer 4 gebracht. Sodann wird Dampf in diese Eonditionierungskammer 4- ausgestoßen und gleichmäßig mit dem verbrannten Gas vermischt· Hierdurch entsteht das Behandlungsgaa. In dieses wird der Kohlenwasserstoff eingebracht, so daß ein Hischgas aus verbranntem Gas, Dampf und Kohlenwasserstoff eitsteht· Sa die mit dem verbrannten Gas zu vermischenden Anteil® an Dampf und Kohlenwasserstoffen des Petroleums durch die Henge des * erzeugten verbrannten Gases und seine temperatur bestimmt sind, h wird das durch Vermischen der drei Komponenten, erhaltene Mischg*a die gewünschte Temperatur und Zusammensetzung haben. Das aus den drei Komponenten gebildete Mischgas, welches in dem Kondition!«rer 1 konditioniert worden ist, muß einen Dampfgehalt besitzen, der größer als 10 Yoluaenp.rozent ist. Ist der Dampf gehalt kleiner ale 10 Volumenprozent, so werden die in d«m Mischgas enthaltenen Kohlenwasserstoff β des Petroleums nur usrollkoamea gespaltet. Das Hischgae gelangt vom Konditionierev 1 in die Behandlungsksaaer 9 us& verweilt in dieser ein® vorgeschriebene Zeit lang· Während dieser Zeit werden dl® in

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dem Mischgas enthaltenen Kohlenwasserstoffe des Petroleums durch die Hitze des verbrannten Gases und die Einwirkung des Dampfes gespaltet, und es entsteht das gewünschte Produkt. Das durch einen derartigen Spaltungs- bzw· Grackprozeß hergestellte gespaltete Gas wird in einen Abscheider 10 gegeben, in dem das Gas durch Entfernung von Nebenprodukten wie Pech und !Peer raffiniert wird. Das gereinigte gespaltete/Gas wird dann zu einem Behälter 11 befördert, in dem es bis zur Verwendung gespeichert wird.

Ein Teil des in dem Behälter 11 gespeicherten gespalteten Gases kann zurückgeführt und als Brenngas benutzt werden.

Die durch den Abscheider 10 abgeschiedenen Nebenprodukte wie Pech und Teer können zu einem als Vorerhitzer wirkenden Gasgenerator gebracht werden, in dem sie verbrannt und das verbrannte Gas zum Vorerhitzen des Brennstoffes der Luft oder des Sauerstoff gas es oder des Daajpfes und der Kohlenwasserstoffe des Petroleums auf die vorgeschriebene Temperatur benutzt werden. Das wesentlichste Merkmal dieser Erfindung besteht darin, daß das verbrannte Gas und der Dampf zur Herstellung eines Behandlungsgases der vorgeschriebenen Temperatur und Zusammensetzung gemischt werden und daß dieses Behandlungsgas mit Kohlenwasserstoffen des Petroleums vermischt wird, wobei Temperatur und Zusammensetzung des Spaltsystems auf die »gewünschte Bedingung eingeregelt werden. Dies bedeutet, daß der Vorgang des Steuerns der Reaktionsbedingung der Spaltung bzw. des Grackens innerhalb

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des Konditionieren 1 erfolgt und daß die Spaltung des Reaktionssystems, dessen Reaktionsbedingung eingestellt worden ist, innerhalb der Behandlungskammer 9 durchgeführt wird· D. h. der Konditionierungsvorgang des Spalt systems und der thermischen Spaltungsvorgasig der Kohlenwasserstoffe des Petroleums mittels verbranntem Gas und Dampf werden in getrennten Kammern durchgeführt, und dies ist eine völlig neue Methode, die bisher nicht versucht worden ist. Bei bekannten Verfahren, in denen ψ verbranntes Gas als Wärmeübertragungsmedium benutzt wird, ist es schwierig, die Temperatur des erwähnten Spaltsystems aufrecht zu erhalten· Die !folge ist der Mangel einer nicht gleichmäßigen Zusammensetzung des gespalteten Gases. Durch das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich dieser Mangel völlig beseitigen.

Im allgemeinen sind bei der Spaltung von Kohlenwasserstoffen des Petroleums weder ein Katalysator noch ein fester Wärmeübertragungskörper erforderlich. Deshalb ist weder ein Bereit-. stellen noch ein Auswechseln des Katalysators und ein Erwärmen des festen Wärmeaustauschers erforderlich. Es wird eine kontinuierliche Arbeitsweise ermöglicht. Im Fall spezieller Spaltverfahren ist es jedoch möglich, zur Beschleunigung des Spaltprozesses in der Behandlungskammer einen Katalysator vorzusehen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf bestimmte Kohlenwasserstoffe des Petroleums beschränkt. Es ist wirksam anwendbar auf Paraffinkohlenwasserstoffe, Haphta, Leichtöl,

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Kerosinöl, Schweröl, Rohöl und destillierten Teer. Der Gehalt an freiem Sauerstoff in dem mit dem Kohlenwasserstoff des Petroleums zu vermischenden verbrannten Gas muß unterhalb 2 %, -vorzugsweise unterhalb 0,5 % gehalten werden. Der Grund liegt darin, daß die unerwünschte oxydierende Zersetzung der Kohlenwasserstoffe des Petroleums durch das verbrannte Gas nicht mehr ignoriert werden kann, wenn der freie Sauerstoffgehalt 2 % überschreitet.

Wie erläutert, kann das Behandlungsverfahren zur Umwandlung von natürlichem Gas oder zur Oxydation von aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffen wie Paraffinen, Benzolen, Maphtalinen, Xylol en etc. dienen. Im Falle der Umwandlung von natürlichem Gas wird Dampf als zusätzliches Gas benutzt und in der Behandlungskammer ein geeigneter Katalysator vorgesehen. Bei der Oxydation der erwähnten Kohlenwasserstoffe werden diese in der Dampfphase zugeführt und Luft oder Sauerstoffgas als zusätzliches oxydierendes Gas benutzt· Außerdem wird in der Behandlungskammer ein geeigneter Katalysator wie Yanadiumpentoxyd (VgOe) vorgesehen.

In dem beschriebenen Fall wird der Rohstoff in die Konditionierungskanmer eingebracht, mit dem Behandlungegae vermischt und das Mischgas, welches den gasförmigen Rohstoff enthält, in die Behandlungekaaeer gebracht. Eine gute Wirkung wird jedoch auch erzielt, wenn der Behandlungskammer der gasförmige Rohstoff und das BehandlungBgas getrennt jragefiihrt; werden und der

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Rohstoff innerhalb der BeTiP¹"^! irngsksminer mit dem mit ihm vermischten Behandlungsgas behandelt wird.

Im folgenden wird als weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens der Destillationsprozeß von festen Materialien erläutert. Bei der Vorrichtung nach Fig. 3 werden Brennstoff und Sauerstoff gas oder Luft in die Mischkammer 2 des Konditioni er er s 1 gebracht und vermischt· Sas Brennstoff »Gas-Gemisch w wird in die Brennkammer 3 ausgestoßen und verbrannt* Das verbrannte Gas wird in die EonditionierungskaMmer 4 gebracht· Der Anteil an freiem Sauerstoffgas im verbrannten Gas muB unterhalb 2 %_$ vorzugsweise unterhalb 0,5 % liegen· Überschreitet der Gehalt an freiem Sauer st off gas 2 %, so wird das zu behandelnde Festmaterial wie Sohle oder Holz durch diesen freien Sauerstoff oxydiert oder verbrannt und hierdurch die Qualität des Produkts und der Ertrag verringert.

Ale zusätzliches Gas wird in die Konditionierungßksasmer 4 ©in Inertgas wit Stickstoffgas oder Kohlenstoffiloxydgas gebracht, w die (Temperatur und Zusammensetzung des in die Eoa&itioni©- rungskajuwr eingeleiteten verbrannten Sas es @in£u@t®llea.» las inerte Gas wird mit dem verbrannten Gas vensischt und bildet das Beaandlungegae· Ein Teil dee verbrannten Gases kann miß der Brennkammer 3 abgezogen und in einem Vorratsbehälter 22 ge» speichert werden. Das abgezogene Gas kann is Bedarfafall der Konditionlerungskamer als asusätsliches inertes Gas zugeführt werden. Dae Benandlungsgas, dessen Tearperatur und Zusauen-

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Setzung in dieser Weise konditioniert worden ist, wird in die Behandlungskammer 21 gebracht. Zu destillierende feststoffe wie Kohle, Lignit, Torf und Holz werden der Behandlungskammer 21 zugeführt und durch das Behandlungsgas destilliert. Während der Destillation findet praktisch keine Oxydation oder Verbrennung der feststoffe statt, da das Behandlungsgas praktisch ein inertes Gas darstellt. Es können Produkte von gleichmäßiger Qualität erhalten werden, weil das Behandlungsgas immer eine konstante Temperatur und Zusammensetzung besitzt. Die Produkte sind deshalb besser als die mit bekannten Verfahren erzielten. Das durch die Destillation in der Behandlungskammer 21 erzeugte destillierte Gas kann zurückgeführt und als Brennstoff benutzt werden. Außerdem wird ein Teil dieses destillierten Gases in einen Gasgenerator 23, der als Vorerhitzer dient, gebracht und in diesem verbrannt. Das verbrannte Gas wird in einen Brennstoff vor erhitzer 13» in einen Sauerstoff gas- oder Luftvorerhitzer 14 und in einen Vorerhitzer 24 für das zusätzliche Gas gebracht, um den Brennstoff, den Sauerstoff oder die Luft und das zusätzliche Gas auf die entsprechend vorgeschriebene Temperatur vor zuerhitzen. Die Konditionierung des Behandlungsgases kann bei einer derartigen Vorerhitzung genauer und präziser durchgeführt werden.

Im folgenden wird ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, nämlich der Oxydationsprozeß von feststoffen erläutert. Bei der in fig. 4 dargestellten Vorrichtung werden der Mischkammer 2 des Konditionierers 1 Brennstoff und Luft oder Sauerstoffgas zugeführt und hier vermischt. Das

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Gemisch, wird in die Brennkammer 3 ausgestoßen und dort verbrannt . Das auf diese Weise erzeugte verbrannte Gas wird in die Konditionierungskammer 4 eingebracht. Gleichzeitig wird der Konditionierungskammer 4- die vorgeschriebene Menge an Sauer stoff gas oder Luft zugeführt und mit dem verbrannten Gas gemischt. Eb entsteht ein oxydierendes Behandlungsgas der vorgeschriebenen Temperatur und des vorgeschriebenen Sauerstoffgehalts. Das Behandlungsgas wird in eine Oxydationskammer 31 gebracht, in die das zu oxydierende Material, nämlich Kohle oder metallisches Erz, eingefüllt worden ist. Bei diesem Arbeitsprozeß ist es erforderlich, den freien Sauerstoffgehalt des in der Brennkammer 3 erzeugten verbrannten Gases unterhalb 2 %, vorzugsweise unterhalb 0,5 % zu halten. Überschreitet der Gehalt an freiem Sauerstoff im verbrennten Gas 2 %, ist es nicht möglich, den freien Sauerstoffgehalt im Behandlungsgas genügend zu kontrollieren, und dies führt zu einer großen Schwankung der Qualität des Oxydationsproduktes»

Ist die Menge des innerhalb der Brennkammer erzeugten verbrannten Gases größer als die erforderliche Menge, so wird der Überschuß aus der Brennkammer abgezogen und im Vorratsbehälter 22 gespeichert. Er wird bei Bedarf in die Konditionierungskammer zurückgeleitet. Die Temperatur des Brennstoffes der Luft oder des Sauerstoff gases, die in die Mischkammer gebracht werden, sowie des Sauersteffgases oder der Luft, die der Konditionierungskammer zugeführt werden, kann durch, geeignete Temperaturregeleinrichtungen auf den vorgeschriebenen Wert

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eingestellt werden. Durch, diese Temperaturregel- oder -Steuereinrichtungen ist es möglich, die Temperatur des Behandlungsgases genauer und präziser einzustellen.

Der durch einen schematischen Arbeitsplan in Fig. 4- dargestellte Behandlungsproζeß ist für die Reduktion von metallischen Erzen und metallischen Oxyden geeignet. Als zusätzliches Gas wird in diesem Fall ein reduzierendes Gas wie Kohlenmonoxydgas benutzt. Auch hier ist es erforderlich, den Gehalt an freiem Sauerstoff im verbrannten Gas genau unterhalb 2 #, vorzugsweise unterhalb 0,5 % zu halten, um zu verhindern, daß das reduzierende Gas unnütz verbraucht wird.

Der durch den sehematischen Arbeitsplan in Fig„ 4 dargestellte BehandlungsproζeB ist für die Bildung von aufgekohltem Material geeignet» Das zusätzliche Gas ist in diesem Pail Dampf« Es ist erforderlieh., den Gehalt an freiem Sauerstoff im verbrannten Gas unterhalb 2 %₉ vorzugsweise unterhalb 0,5 % zu halten, um einen Verlust an aufgekohltem Material zu verhindern.

Es wird nun ein Beispiel eines Petroleumkohlenwasserstoff-Crackapparates, der eine Ausführungeform der erfindungegemafien Vorrichtung darstellt, erläutert. Die Mischkammer 2 des Konditionierers 1 der Hg. 5A und 5B hat einen zylindrischen Hohlraum. Die Brennstoffzuleitung 5 und die Zuleitung 6 für Sauerstoff gas oder Luft sind an einem Ende der Mischkammer 2 vorgesehen· Die inner· Wand an anderen Ende der Hiscbkaaaer 2 ist

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konisch ausgebildet und verjüngt sich gegen die am Ende liegende Gasaustrittsöffnung 7· Das in der Mischkammer 2 gebildete Brennstoff-Gas-Gemisch wird durch die so geformte Gasaustrittsöffnung mit großer Kraft in die Verbrennungskammer 3 ausgestoßen. Venn am Gasaustrittsendteil 55 Gasausstoßsteuermittel vorgesehen werden, kann eine gleichförmige Ausbreitung des Brennstoff-Gas-Gemisches in die Brennkammer 3 erreicht werden·

In Pig· 5A ist eine Ausführungsform einer Gasausstoßvorrichtung dargestellt, die ein konisches Teil 54- mit einer konischen Oberfläche besitzt, welche parallel zur konischen Innenfläche des Gasausstoßendteils 55 verläuft. Die Lage des konischen Teils 54- kann in der durch den Pfeil a in Fig. 5A angedeuteten Richtung verändert werden. Der Spalt zwischen der konischen Außenfläche des konischen Teils 54- und der konischen Innenfläche des Gasausstoßendteils 55 kann durch geeignetes Verändern der Lage des konischen Seils 54- gesteuert werden. Hierdurch ist ) es möglich, die Ausstoßgeschwindigkeit und die Ausetoßrichtung des Brennstoff-Gas-Gemlsehes zu steuern« Diese Methode zur Steuerung des Gasauetritts ist nicht auf dieses Beispiel begrenzt, sondern kann auch bei anderen Steuereinrichtung en entsprechend angewandt werden·

Die Brennkammer 3 hat einen geeigneten horizontalen zylindrischen Brennraum· Die Eonditionierungskasser 4 ist mit einer Sa^f zuführleitung 8 versehen· Die Anordnung der Dampfzufuhrleitung ist nicht auf dan dargestallten Jail begrenzt, Eine

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gleichmäßige und schnelle Vermischimg des verbrannten Gases und des Dampfes kann jedoch erzielt werden, wenn die Einspeiserichtung des Dampfes gegensinnig zur Einspei serichtung des verbrannten Gases aus der Brennkammer 3 liegt·

In der Nähe des Endteils der Konditionierungskammer 4 ist eine Eingangsleitung 5"1 für Petroleumkohlenwasserstoffe vorgesehen, so daß das durch Vermischen von verbranntem Gas und Dampf gewonnene Behandlungsgas ferner mit den Petroleumkohlenwasserstoffen gemischt wird. Am Endabschnitt der Konditionierungskammer 4 ist ein Auslaß 52 für das aus drei Komponenten bestehende Mischgas vorgesehen. Durch diesen Auslaß 52 ist die Konditionierungskammer mit der Spaltungskammer 9 verbunden. Das durch Spaltung in der Spaltungskammer 9 gespaltete Gas strömt durch den Auslaß 53 aus.

Im folgenden wird eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die einen Trockendestillationsapparat für Feststoffmaterialien betrifft, erläutert. Bei der Vorrichtung nach Fig„ 6 ist die Mischkammer 2 des Konditionierers 1 angenähert die gleiche wie die in Fig. 5 dargestellte Mischkammer 2 und horizontal angeordnet. Die Brennkammer 3 besitzt ebenfalls eine horizontale Lage und hat einen Auslaß 62 zum bedarfsweisen Abzug eines Teils des verbrannten Gases. Die Konditionierungskammer 4 ist mit einer Inertgaszuführung 61 zum Einbringen eines inerten Gases wie Stickstoffgas oder Kohlendioxydgas versehen. Außerdem ist ein Einlaß 69 für das

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abgezogene verbrannte Gas vorgesehen, der mit einem Auslaß 62 für verbranntes Gas verbunden ist· Am oberen Ende der Destillationskammer 63 ist eine Einspeisevorrichtung 64 zum Einspeisen des zu destillierenden Feststoffmaterials 70 vorgesehen. Die Destillationskammer 63 besitzt in der Mitte ihres Bodenteils einen trichterförmig abgeschrägten Auslaß 67 und ist mit einer Kühlkammer 68 verbunden. Die abgeschrägte Seite des Bodenteils besitzt eine Vielzahl von öffnungen 66, durch die das in der " Kondition!erungskammer 4 konditionierte Behandlungsgas in die _. Destillationskammer eingeleitet wird. Das Behandlungsgas tritt durch die Schicht des Feststoffmaterials hindurch und verläßt die Kammer 63 durch den Auslaß 65« Die gewünschte Destillation erfolgt in der Weise, daß das Feststoffmaterial erhitzt wird, während das Behandlungsgas durch die Schicht des Feststoffmaterials hindurchtritt. .

Die in Fig. 6 dargestellte Vorrichtung kann auch für den Oxydationsprozeß von Feststoffmaterial wie Kohle oder metallischen Erzen verwendet werden. Die Vorrichtung nach Fig. 6 ist ferner für Reduktionsprosesse von oxydischen Materialien anwendbar.

Es wird nun eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert, die einen Apparat zum Aktivieren für aufgekohltes bzw. karbonisiertes Material enthält. Die Mischkammer 2 des Kondition!erers 1 der in Fig« 7 dargestellten Vorrichtung ist in vertikaler Lage vorgesehen. Das Brennstoff-Gas-Gemisch wird durch die Gasaustrittsöffnung 7 nach unten in

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die Brennkammer 3 ausgestoßen und dort verbrannt· Die Brennkammer 3 besitzt zylindrische Form und eine vertikale Lage· Sie ist mit Mitteln 62 zum Abzug überschüssigen verbrannten Gases aus der Brennkammer . 3 versehen· Die yrvndi -h-imr-i, ft-rwngskflmTnftT» M-weist eine Dampfzuleitung 8 auf. Bei dem Beispiel sind zwei Dampfzuleitungen 8a und 8b vorgesehen. Die Konditionierungskammer M besitzt eine Zuleitung 69 zum bedarfsweisen Einspeisen von verbranntem Gas, das aus der Brennkammer 3 abgezogen worden ist. Die Aktivierungskammer 71 zum Aktivieren des karbonisierten Materials besitzt im unteren Abschnitt eine Rohmaterialspeiseeinrichtung 74· zum Einspeisen karbonisierten Materials 75« das aktiviert werden soll. Der untere !Feil der Aktivierungskammer 71 ist trichterförmig ausgebildet und besitzt am unteren Ende Schlitze 73 mit einer Vielzahl von Öffnungen. Das Behandlungsgas wird mittels Kanälen 53 und der öffnungen 73 nach oben in die Aktivierungskammer 7* geleitet. Es aktiviert das karbonisierte Material, indem es ein Wirbelbett bildet. Das aktivierte Material 76 wird durch die Strömung des Behandlungsgases mit nach oben genommen und entweicht durch den Auslaß 72.

Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß dieser Erfindung werden durch die folgenden Beispiele in weiteren Einzelheiten erläutert.

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Beispiel 1

Bas Beispiel betrifft die Herstellung von Stadtgas als Brennstoff aus leichtem Erdöl (Naphta) als Rohmaterial. Zu diesem Zweck wurde die Spaitungs« bzw· Cr&ekvorriehtung nach Fig. 5 verwendet. Die inneren Volumen V« und V* ö.er Brennkammer und der Konditionierungskammer dieses Kondition!erers betrugen " 0,1 mr bzw. 0,4 m

0,1 mr bzw. 0,4 m · Der Innendurchmesser djj der Austrittsöffnung aus der Mischkammer und der Innendurchmesser a„ der Brennkammer betrugen 4 cm bzw. 30 cm. Si® Besiehungen zwischen und dg sowie Yq und Y^ sind demnach

^dO " ⁷'⁵ % "²^ ^VA " ^{4 7}G ·

In diese Mischkammer wurden Eeroson und Luft mit Strömungsgeschwindigkeiten von 10 l/Stunde bzw· 120 wP/Stunde eingeleitet. Sie vermischten sieh in der Hieehkammer, wurden, in die Brennkammer ausgestoßen, gezündet und dort verbrannt« Bas auf diese Weise gewonnene verbrannte Gas wurde in die Eonditionierusagskaamer geleitet und mit gesondert in die Konditionierungskammer eingeleitetem Bampf vermischt. Es entstand aus de» verbrannten Gas und dem Bampf das gewünschte Behnndlungsgas« ßodana wurde das xu spaltende leicht· Erdöl mit diesen Behandlungsgas vermischt und die Temperatur des gemischten Behandlungsgases auf 85O°0 eingestellt· Der Bampf wurde mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 400 kg/Stunde und dme leichte Erdöl mit einer

-27 -

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SAD ORIGINAL

Strömungsgeschwindigkeit Von 350 kg/Stunde zugeführt. Das das leichte Erdöl enthaltende gemischte Gas wurde zum Cracken in eine Spaltungs- bzw. Crackkammer mit einem Yolumeü von 3 m ge-"bracht. Nachdem der Spaltungsprozeß des leichten Erdöls in dieser Weise eingeleitet worden war, wurde ein Teil des gasförmigen gespalteten leichten Erdöls zurückgeführt und als Brennstoff zur Einspeisung in die Mischkammer benutzt. Wenn der Arbeitsprozeß die normalen Bedingungen erreicht hatte, betrug der Gehalt an freiem Sauerstoff im verbrannten Gas 1,3 % und der Gehalt an Dampf in dem das leichte Erdöl enthaltenden gemischten Gas 25,3 %· Der Druck in der Spaltungskammer betrug 0,5 kg/cm . Die Zusammensetzung und der Wärmewert des bei diesem Beispiel erhaltenen gespalteten Gases sind in Tabelle 1 aufgezeichnet.

Tabelle 1

7iV P ρτητη ^n R et ZUng des gespalteten Gases	Komponente	Anteil (Vol. %)
co2	3
	24
0A"-	6
O2	1
00
H2	25
	.14-
%	23
Wärmewert des gespalteten Gases	7200 Kcal/m5
Gesamtwirkungsgrad der Gaserzeugung	92 #

-28 -

192A 666

Das bei diesem Beispiel erhaltene gespaltete Gas war ein Brenngas mit dem hohen Wärmewert von 7200 Kcal/m. Ee war ein ideales Stadtgas, da der Gehalt an Kohlenmonoxyd relativ niedrig und der Gehalt an Wasserstoff relativ hoch war.

Beispiel 2

™ Dieses Beispiel betrifft die Herstellung von Äthylen aus leichtem Erdöl als Rohmaterial.

Es wurde die in Hg. 5 dargestellte Spalteinriehtiang verwendet,

wobei die Volumen Vn und V. der Brennkammer und der Konditic's ⁵S

nierungskemmer 0,2r bzw. o,6 mr betrugen. Der Innendurchmesser df, der Austrittsöffnung und der Innendurchmesser d« der Brennkammer betrugen 7 cm bzw. 4-5 cm. Die Beziehungen zwischen den Werten djj und d_Q sowie Iq und V^ waren demzufolge

d_c - 6,4- d_M und V_A « 3 V₀ .

In die Mischkammer wurden Keroson und Luft mit Strömungsgeschwindigkeiten von 10 l/Stunde bzw. 120 iir/Stunde eingeleitet· Sie wurden dort vermischt, danach in die Brennkammer weitergeleitet und in dieser gezündet und verbrannt. Sodann wurden Dampf und leichtes Erdöl mit einer entsprechenden Strömungsgeschwindigkeit von 330 kg/Stunde in die Eonditionierungakammer eingeleitet, um ein gemischtes Gas mit einer Temperatur von

-29 - ■".."' 909850/ 1 29 0

,29 -

880⁰O herzustellen. Sas gemischte Gas wurde unverzüglich in die Spaltungs- bzw. Crackkammer (Innenvolumen 3»5 m*0 gebracht, um das leichte Erdöl zu spalten. Nachdem auf diese Weise die Spaltung des Erdöls eingeleitet worden war, wurde ein Teil des gasförmigen gespalteten leichten Erdöls zurückgeführt und als Brennstoff benutzt, der in die Mischkammer eingespeist wurde. Wenn der Arbeitsprozeß den normalen Zustand erreicht hätte, betrug der Gehalt an freiem Sauerstoff im verbrannten Gas 0,7 % und der. Gehalt an Dampf im gemischten Gas 23 %» Der Druck in der Spaltungskammer betrug 0,5 kg/W. Die Zusammensetzung des bei diesem Beispiel erhaltenen gespalteten Gases ist in !Tabelle 2 aufgezeichnet. Man sieht, daß der Ithylenumwandlungsgräd ausgezeichnet war.

Tabelle 2

Zusammensetzung des gespalteten Gases	Komponente	Anteil (Vol. %>
O2H4	30
	7
OH4	25
XthylenumwandTöngsgrad 40 %

Der Xthylenumwandlungsgrad let definiert als prozentuales Gewicht des erhaltenen ithjleas, besogan mal d*» Gewicht der K6hlenwaui«eratoff· des

- 50 -

Beispiel 5

Dieses Beispiel betrifft die Herstellung von Stadtgas aus Keroson als Rohmaterial. Zu diesem Zweck wurde die Sp alt vorrichtung nach Fig· 5 verwendet, Di© Innenvolumen V₀ und V^ der Brennkammer und der Konditionierungskaramgr betrugen o,12 m ,bzw. o_t45 Br und der Innendurchmesser d« der Austrittsöffnung P aus der Mischkammer und der Innendurchmesser d« der Brennkammer 4,6 cm bzw. 33 cm. Demzufolge bestand zwischen den Werten d_M und d_Q sowie V^ und V₀ die Beziehung

d_G - 7,2 U_n und V_A « 3,7 V₀ .

_G - 7,2 U_n und V_A

In die Mischkammer wurden auf 250⁰C vorerwärmtes Keroson und auf 300⁰C vor erwärmt« Luft mit Strömungsgeschwindigkeiten von 10 l/Stunde bzw· 120 a*/Btunde eingeleitet. Das Keroson wurde in der gleichen Weise wie bei Beispiel 1 verbrannt· In die Eonditionierungskaamer wurden mit Strömungsgeschwindigkeiten von 240 kg/Stunde bzw. I50 kg/Stunde auf 600⁰O vorerhitzter Dampf und auf 400⁰G vorerhitztes Keroson eingeleitet· Dieses mischte sich mit dem aus der Brennkammer zugeführt en verbrannten Gas, so da£ ein Gasgemisch ent st end, welches verbranntes Gas, Keroson und Dampf enthielt«

Da« Gasgemisch wurde unversüglich in die Spaltunge- bzw. Crackkamtr (inneres Volumen 3,2 or) geleitet, um die Spaltung des

Eerosons durchzuführen.

Nachdem die Spaltung des Eerosons in dieser Weise eingeleitet worden war, wurde ein Teil des gasförmigen gespalteten Eerosons zurückgeführt und als Brennstoff benutzt, welcher in die Mischkammer eingespeist wurde. Wenn der Arbeitsprozeß den normalen Zustand erreicht hatte, betrug der Gehalt an freiem Sauerstoff im verbrannten Gas 0,8 % und der Dampf im Mischgas 34-17 %· Der Druck in der Spaltungskammer betrug 0,6 kg/cm · Die bei diesem Beispiel erhaltene Zusammensetzung des gespalteten Gases ist in Tabelle 3 aufgezeichnet.

Tabelle 3

Zusammens etzung des gespalteten Gases	Komponente	Anteil (Vol. %)
OO2	3
0A	25
	5
O2	Spur
00	3
H2	23
	16
N2	25
Wärmewert 7250 Ecal/m*
Gesamtwirkungsgrad der Gaserzeugung 92,5 %

Das bei diesem Beispiel gewonnene gespaltete Gas ist ein ideales Stadtgas, da - wie Tabelle 3 zeigt - der Wärmewert

-52 - /

5 07 ηSO

sehr hoch liegt und bei einem hohen Gehalt an Wasserstoff der Konlenmonoxydgehalt sehr gering ist.

Beispiel 4

Dieses Beispiel betrifft die Herstellung eines synthetischen Gases aus leichtem Erdöl als Rohmaterial.

Es wurden für dieses Beispiel die gleichen Kondition!erer wie bei Beispiel 3 benutzt.

Es wurden in die Mischkammer Stadtgas und Luft mit Strömungsgeschwindigkeiten von 15 nr/Stunde bzw. 80 nr/Stunde eingeleitet. Das Brennstoff-Gas-Gemisch wurde in der Brennkammer verbrannt, und es wurden innerhalb der Konditionierungskammer mit diesem Gas Dampf und leichtes Erdöl vermischt, um ein Mischgas von 900°C herzustellen. Die Strömungsgeschwindigkeiten des Dampfes und des leichten · Erdöls betrugen 460 kg/Stunde bzw. 350 kg/Stunde.

Das gemischte Gas wurde unverzüglich in die Spaltungskammer (inneres Volumen 3»2 mr) eingeleitet. Auf die Gittersteine in der Spaltungskammer wurde ein Nickelkatalysator aufgeschüttet.

Wenn der Arbeitsprozeß den normalen Zustand erreicht hatte, betrug der Gehalt an freiem Sauerstoff im verbrannten Gas 0,4 %,

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192466a

der Dampf gehalt im gemischten Gas 41 % und der Druck in der Spaltungskammer 11 kg/cm . Sie bei diesem Beispiel erhaltene Zusammensetzung des gespalteten Gases ist in !Tabelle 4 aufgezeichnet. Es war möglich, synthetisches Gas mit großer Ergiebigkeit herzustellen·

Tabelle 4 '

Zusammensetzung des gespalteten Gases	Komponente	Anteil (Vol.. %)
GO	18
H2	53

Beispiel 5

Dieses Beispiel betrifft die Destillation von Kohle. Die Vorteile gegenüber bekannten Destillationsverfahren und die Mängel dieser Verfahren sind bereits erörtert worden» Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nun noch im Vergleich mit dem bekannten Verfahren (Vergleichebeispiel 1) erläutert, bei dem verbranntes Gas benutzt wird. Zur Durchführung des vorliegenden Beispiele wurde der in Fig. 6 dargestellte Ronditionierer benutzt. Die Volumen V₀ und Vj₁ der Brennkammer und der Konditionierungskammer betrugen 0,1 a* bzw. 0,6 ar. Die Werte für die Durohmeeier U_n und d_c waxen 0,04 m bzw. 0,36 »· Zwischen diesen V.erten bestand folglich die folgende Beziehung!

^d0 " 9 dj| un& Vjfc · β

- 34 -

Ee wurde als Brennstoff destilliertes Gas mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 350 ar/Stunde benutzt. Sie Strömungsgeschwindigkeit der Luft betrug 245 ar/Stunde. Das destillierte Gas und die Luft wurden, in die Mischkammer eingeleitet und dort vermischt. Sodann wurden sie in die Brennkammer gebracht und hier gezündet und verbrannt. Der Gehalt an. freiem Sauerstoff des verbrannten Gases betrug 0,8 #. Me gesamte Menge dieses verbrannten Gases wurde in die Konditionierungskammer gebracht, in die außerdem mit einer Speisegeschwindigkeit von 1 sr/kg Kohle auf 6O⁰C vorerhitztes Stickstoffgas eingeleitet wurde, un ein Behandlungsgas von 500°C zu gewinnen· Das Behandlungsgas wurde mit einer Speisegeschwindigkeit von 7 m*/kg Kohle in die Behandlungakaamer eingeleitet. Sie Kohle, welche 45 Minuten lang in der Behandliingeframiner lagerte, wurde destilliert und dann aus den Ofen genommen. Der erhaltene destillierte Koks hatte eine Ergiebigkeit von 82 %.

Bei dem Yergleichsbeispiel 1 wurden in die Kammer eines bekannten Destillationsapparates, in der verbranntes Gas hergestellt wird, ein Brennstoff und Luft geleitet· Es wurde dieselbe Menge wie bei dem erfindungsgemäßen Beispiel gewählt und daa Gemisch unmittelbar verbrannt» Das verbrannt® Gas wurde unverzüglich in die Behandlungskaamer gebrachte Die Arbeitebedingung der Behandlungaksmer war die gleiche wie bei dem erfindungsgemäßen Beispiel, bei des die Behandlungetesperatur 50O⁰G betrug. Das verbrannte Gas wurde mit einer Geschwindigkeit von 7 **/Stund· zugeführt, und die Destillation«·! t betrug 45 Mi-

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1924655

nuten· Der Ertrag an Koks war bei dem Vergleichsbeispiel 76 %, also wesentlich geringer als bei dem erfindungsgemäßen Beispiel, Bei dem erfindungsgemaßen Beispiel war der Brennstoff vollständig verbrannt und der Gehalt an freiem Sauerstoff im verbrannten Gas sehr niedrig. Hierdurch wurde eine gute Destillation der Kohle mit hoher Ausbeute, ohne daß diese verbrannte, erzielt.

Beispiel 6

Dieses Beispiel betrifft die Oxydation von bituminöser Kohle. Bei der Herstellung organischer stickstoffhaltiger Düngemittel aus Torf oder Lignit als Rohmaterial ist es bekannt, das Rohmaterial bei hoher Temperatur zu oxydieren, um den Säureante.il, wie z. B. die Humussäure, in dem Rohmaterial zu vergrößern und dann das oxydierte Rohmaterial mit Ammoniak zu behandeln. Die Menge des absorbierten Ammoniaks nimmt durch die Oxydationsvorbehandlung zu, wodurch ein Dünger mit einem hohen Stickstoffgehalt erhalten werden kann. Beim Oxydieren müssen die Temperatur und der Gehalt an freiem Sauerstoff des zu oxydierenden Systems in einem Zustand gehalten werden, in dem das Rohmaterial allmählich oxydiert·, aber nicht verbrennt, wenn es mit dem Sauerstoff in Berührung gebracht wird. Zur Durchführung des Verfahrens nach diesem Beispiel wird ein Kondition! er er von dem in Ifig. 6 dargestellten 2iyp verwendet· Die Volumen Vq und V» der Brennkammer ττπ^Ι der yonfH.ffi rmi grMTigftirftniinftT* betragen

309650/1290 " ^ ^

132466

0,15 Ja bzw. 0,6 m · Bie Werte für die Durchmesser d-, und d₀ sind 0,03 m bzw. 0,15 m. Zwischen den Werten d«, und &„ sowie Y_n und T* "besteht deshalb die folgende Beziehungi

d_G - 5 % und

In die Mischkammer wird als Brennstoff Stadtgas mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 10 m ν Stunde und Luft mit einer ) Strömungsgeschwindigkeit von 47 nr/Stunde eingeleitet. Me vermischten Gase werden in der Brennkammer verbrannt und bilden ein inertes verbranntes Gas mit einem Gehalt an freiem Sauerstoff von 0,4 %. Dieses verbrannte Gas wurde in die Konditionierungskammer geleitet· Außerdem wurde in die Konditionierungskammer auf eine Temperatur von 20⁰C eingeregelte Luft mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 320 m /kg bituminöser Kohle eingeleitet, um ein oxydierendes Behandlungsgas von 92°G zu gewinnen. Ferner wurde in die Behandlungsksmiaer bituminöse Kohle mit einem Gehalt von 30 Gewichtsprozenten an Humussäure und einer Teilchengröße einer Siebeinheit von 80 eingefüllt und das erwähnte oxydierende Behenälungsgas in diese Behändlungskammer mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 330 m-ykg bituminöser Kohle eingeleitet» Die Behandlungszeit für die bituminöse Kohle betrug 45 Minuten und der Gehalt an Eumusaäure der oxydierten bituminösen Kohle 57 Gewichtsprozente· Es konnten auf der Oberfläche der oxydierten bituminösen Kohle keinerlei Brandepuren festgestellt werden. Der durch Tbekaamte Verfahren hergestellte Huarussäuregehalt der oxydiert an

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bituminösen Kohle betrug im allgemeinen etwa 40 bis 45 Gewichtsprozente, und es konnten auf der Oberfläche gewöhnlich einige Brandspuren festgestellt werden· Es wurde gezeigt, daß die durch das erfindungsgemäfie Verfahren gewonnen® oxydierte bituminöse Kohle im Vergleich zu der durch bekannte Verfahren gewonnenen überlegene .Eigenschaften besitzt»

Beispiel 7

Dieses Beispiel "betrifft ein© Oacydationsvorbehandlung von Kokskohle als Rohmaterial, die durchgeführt wird, um die Kokungs eigenschaft von Eohkokle jsu steuern»

Wenn Feststoffrohmaterial wie Kokskohle mit leuft oxydiert wird, dringt die Osydationsirirkung allnSblieh' von &©r Oberfläche des festen Stoffes in das ümare sia* 1st das öaqndatieBSSüitörial gasförmig wie Sauerstoff oder luft_s s© besteht di© Schwierigkeit, daß das feste Material in. d®m Ss&erstoffgas wird und da® Oxydationsprodiakfc tmemünscht wenn die Temperatur de* O3£ydi@r®»ä®n Gases #ia©a bestiaaten kritischea Wert ubereobreltet«

Die Be»i®hung zwiscliftn dsm A&teil X @b Sauerstoff« d«r durch die Oa^äatios^wirköii-g toh das· Sohle absorbiert «ird_g waä der· Seaktionsseit t "bei ls@stiOTi.t©s S®sp^?atur kana darsk die folgende

1324666

(1)

C bedeutet hierbei eine Eonstante, die von der Art der Eohl© abhängt, und b ein© Eonstaat θ, die von der Teilchengröße der Kohle abhängt«

Die absorbierte üenge Ί. an Sauerstoff wird umso größer, ^e langer die B©k®ndlxingsz«it t für eins bestimmte Art von Kohls einer bestimmten SeileheagroBe ist· Die €te^f&atie»&stsmp©ratur muß jedoch genau unterhalb der !attischen Sesaperatur gehalten werden, bei der eine Verbrennung stattfindet.

Bei dem vorliegenden Beispiel wurde in eine Oxydationskainiaer bituainiSs« Kohle mit 12_S? % Sauerstoffgehalt (der Wert wurde aus ©iner KLementaranalyee erhaltös.) und einer (SeilchengrdSe, dia «in»r Sialiftinheit von 8 ®ntspra©li, eingefüllt und einer

Als Konditioaierer wurde im vorliegenden Fall die in Hg. 6 dargestellte Yorrichtung benutzt* Bit Volumen ¥_Q und V^ dea? Br«iffikaam©r umd der EonditionienaagsksiGiaer betrugen 0,2 mf bzw» 0-,9 a usd die Durchmesser ü^ und d^ O_SO5 m bzw· 0,15 a Es bestand die Beziehung

In dl® Elsslikaaaaer nmrü® Stadtgas mit

»39

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digkeit von 30 ar/Stunde als Brennstoff und laift mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 140 ar/Stunde eingeleitet· Das Bfennstoff-Gas-Gemisch wurde is der Brennkammer verbrannt. Der Gehalt an freiem Sauerstoff im verbrannten Gas betrug 0,7 %· Sodann wurde das verbrannte Gas in die Konditionierungsksmmer' eingeleitet und in diese ferner 2juft salt sinef Mnspeisegeschwindigkeit von 520 mr/kg bitumisis©© Sohle dazugegeben· Dieses Luft enthalteade" Böhandl-uagsgas trard© mit einer Speisegeschwindigkeit von 3?O m^/kg Mtumisöser EoMe ia die BdbLandluagskammer eingeleitet.

Die bituminöse Kohle wurde 10 Steaden lang mit dem Behandlungs gas in der Behandlungskamaer'behandelt, wodurch ©ine oxydierte bituminöse Kohle mit 19»5 % Sauörstcff'gelieit gewoanea wurde·

Der Sauerstoffgehalt von nach dem bekannten Ver'fakcen ©aejdierter bituminöser Kohle betrug bei dem gleichen Ausgangsstoff etw& 14· bis 1.5 %e Im Vergleich M©rgm tet die e^ü-aduiigsgöSBaß" hergestellte oxydierte bituminöse Eoisi® eineasehr hah^n Sauerstoffgehalt.

Beispiel 8

, das metallisches Qa^fä enthält, wird normalerweise reduziert, um Rohmetall herzustellen« Diesea Beispiel besieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Hohzinn durch Eeduktion

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von Zinnerz mittels eines Reductionsgases hoher Temperatur.

Beim Reduktionsproaeß von Zinnerz wird als Reduktionsgas Eohlenmonoxydgas verwendet und die Reduktion im allgemeinen bei einer Temperatur von etwa 9QO⁰O durchgeführt«, Die chemische Reaktion läßt sich durch die folgende Gleichung ausdrückens

SnO₂ + 200 « Sn +

■übersteigt die Reduktionstemperatur für das Zinnerz 900 C₉ insbesondere 12Q0°ß, so treten infolge Verdampfung Verluste an Zinn auf* Es ist deshalb erforderlich, die Temperatur genau auf dem vorgeschriebenen Wert zu halten.

Bei diesem Beispiel wurde die gleiche Vorrichtung wie die in Fig. 1 dargestellte benutzt. Die Volumen V^, und V» der Brennkammer und der Kondi ti onierungskammer betrugen 0,2 a' bzw. 0,9r und die Durchmesser dj^ und d_G waren 0,03 m bzw«, 0_s15 su Demzufolge existierte die folgende Besiehung zwischen den betreffenden Wertens

d_c - 5 U_n und V₁ m 4_?5

_c - 5 U_n und V₁ m 4_?5

In die Mischkammer wurde Stadtgas mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 40 ar/Stunde als Brennstoff und Iiuft mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 170 sr/Stunde eingeleitet. Das Brennstoff— Gas—Gemisch wurde der Brennkammer atigeführt und in

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dieser gesundet und vollständig verbrannt· Der freie Sauerstoffgehalt im verbrannten Gas betrug 0,5 %» Bann wurde das verbrannte Gas in die Konditionierungskammer eingeleitet. Außerdem wurde der Konditionierungskajamer Köhlenmemoxgrügas aus einem Kohlenmonoxyderz©uger mit einer Mnspeisegeschwindigkeit von 4 nr/kg Zinaerz zugeführt.» Das Eohlenmonosyd wurde mit dem verbrannten Gas gemischt, um ©in Beduktionsbehandlirngsgas von 870⁰O zu erhalten.

In die Reduktionskammer wurde !Sinnerz mit einem Ziimgehalt von 62 % gebracht· Sas Reduktionsfeehandlungsg&s wurde der Reduktionskammer mit einer Einspeisegeschwindigkeit von 65 m /kg Zinnerz zugeführt. Die Reduktion des Sinnerses wxi'&e 40 ilinuten lang durchgeführt. Der gisng@ha.lt des reduzierten lohzinns betrug 84 %. Da der Sinngehalt bei bekannten Verfahren 75 bis 77 % beträgt, w@wi das gleich© Zinnerz verwendet wtrd, ©rhüt man durch das erfindungsgemäBe 'Verfallen einen in ?@rgleich bekannten Yerfahren hohen

Beispiel 9

Dieses Beispiel betrifft einea O2^dati©sisproa®S s?jr HerstetLliang von Phtalsäur$enlijärid aus

die 02^dati@a wirä ii© in &©&
Vorrichtung benatat» Me J®1vm®&. ?« nmii ¥» d®r Brsmikamer und

- 42 - -

der SonditionieiTHJgskammer des Kondition!erers dieser Oxidationsvorrichtung betragen 0,1 wP bzw. 0,4 m . Die Innendurchmesser djj und &^ der Austrittsöffnung und der Brennkammer sind 0,04 m bzw· 0,32 i. Ss bestehen deanisash zwischen diesen Werten, folgende Beziehungen*

d₀ « 8 djj vaa&. V_A « 4 ϊ_β .

In die Miseaksamer wurden Stadtgas und Luft mit Strömungsgeschwindigkeit en von 3 ar/Stuade bzw. 24 mvStunde eiisgeleitet und 3xL©r Texmischt, Das Breasistoff-ffas-Geiriisch wurde in die Brennkammer gebracht und dort verbrasat. Der Gehalt an freism Sauerstoff des Torbraanten Gases betrug 0_s2 %. Bas verbrannte Gas wurde in die Ko£4itioni®r\i23gska!Bm@r geleitet und zur Herstellung des Behandlungsg&ees mit ebenfalls in die Sonditio-

eingeleiteter Luft vermischte

Sodann wurde laphtalin verdampft, das auf eine Temperatur von 200°C er&itst worden war,un& in &i@ Eonditionierungskammer eingeleitet· Es wurde mit dem Beh&ndlupgJBgas vermischt und bildete ein Hmphtalin enthaltendes Äschgas von 38O°0. Bie Einspeis©- gesohnlndigkeit der Luft betrug 28 wr/kg Haphtalin und dl© ELn- ■ speieegeschwindigkeit des verdaapftta laphtaliBs 1 kg laphtalin/30 m Behandlungsgas· ;.?

Dan ia dieser ¥®ia® hergestellt© verdis^ftmlaphtalin exrthal"- | tend· Hlsohgas wurde aur purcMiteusg dex· Os^datioa in ©in®

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Oxydationskammer geleitet, in die Venaditmipentosyd ("Vp⁰S^ gebracht worden war. Der Ertrag des durch die Oxydation erhaltenen Phtalsäureanhydrids betrug 90 %»

Beispiel 10

Dieses Beispiel betrifft einen UmwandlungsproseB Ton Erdgas· Es wurde für dieses Beispiel dieselbe Vorrichtung beuutäst wie bei Beispiel 4. Es wurden Erdgas als Brennstoff und Luft mit Strömungsgeschwindigkeiten -von 42 sr/Stunde bzw. 79 mVStunde eingeleitet. Das Erdgas und die Luft wurden in der Mischkammer vermischt und das Brennstoff-Gas-Gemisch der Brennkammer zugeführt und dort verbrannt. Der Gehalt an freiem Sauerstoff des so gewonnenen verbrannten Gases betrug 0,2 %» Bas verbrannte Gas wurde in die Konditionierungskammer geleitet und mit Dampf gemischt, der dieser Kammer ebenfalls zugeführt wurde _f um das Behandlungsgas herzustellen. In die Konditionierungskammer wurde ferner Erdgas geblasen und mit dem Behandlungsgas vermischt, so daß ein Erdgas enthaltendes Mischgas entstand. Die Einspeisegeschwindigkeit des Erdgases und des Dampfes betrug 100 m^/Stunde bzw. 30 kg/Stunde.

Das Erdgas enthaltende Mischgas wurde in eine Umwandlungskammer geleitet, die einen Sickelkatalysator enthielt ,und einer 1Itafän& lungsbehazidlung unterzogen. Die Zusammensetzungen des als Bohmaterial benutzten Erdgases und des umgewandelten Gases sind in

. - 44 -

90 98 50/12 90 ©AD

192466a

Tabelle 5 aufgezeichnet* Es ist ersichtlich, daß das konvertierte Gas einen hervorragenden Wasser stoff gehalt besitzt.

tabelle 5

Komponente	Gehalt (Volumen %)	umgewandeltes Gas
CH4	Erdgas	10
CO2	93	2
H2 .		43
CO	-	19
		26
3

Beispiel 11

Dieses Beispiel betrifft einen Aktivierungsprozeß von karbonisiertem Material.

Aktivkohle kann erhalten werden, wenn karbonisiertes Material eine bestimmte Zeit lang bei einer Temperatur zwischen IfQQ⁰O und 1000°C mit einem Aktivierungsgas wie Dampf in Berührung gebracht wird. Eine hochqualifizierte Aktivkohle ist definiert als eine Aktivkohle, die auf ihrer Oberfläche und im Innern eine gleichmäßige und hohe Aktivität besitzt« XXm eine derartig hochqualifizierte Aktivkohle zu ernalten, muß die Aktivierung sanft durchgeführt werden, so daß die Aktivierung gleichmäßig auf der Oberfläche und im Innern fortschreitet. Bei diesem

- 45 BAD. ORIGINAL.

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Beispiel wird die in Fig, 7 dargestellte Vorrichtung benutzt. Die Volumen V₀ und V^ der Brennkammer und der Konditionierungskammer des Kondition!erers betragen 0,1 mr bzw* 0,4 m* und die Innendurchmesser der Austrittsöffnung und der Brennkammer 0,04 m bzw· 0,3 su Die Beziehung zwischen den Werten djj und d_Q sowie V_c und V^ lautet demnach:

^dG "

Es wurden in die Mischkammer Stadtgas und liuft mit Strömungsgeschwindigkeiten von fl6 mvStund® und 90 mvStunde eingeleitet und in dieser Sammer vermischt, Bas Brexmetoff-Gas-Geiaiscit wurde dann der Brennkammer zugeführt und in dieser verbrannt· Der Gehalt an freiem Sauerstoff des so erhaltenen verbrannt en Grases betrug 0,4 %. Das verbrannte das wurde sodann in die Konditionierungskammer eingeleitet. In dies® überhit st er Dampf von 200⁰G eingeleitet und mt dam verbrannten Gas vermischt, um das Behandluagsgas von 95O°O herssustellen. Der Dampfgehalt des Behandlungsgases betrug 12 %. Sodann wurde das Behandlungsgas der Aktivierungskammer zugeführt_P in die karbonisiertes Material, gebracht worden war· Das karbonisierte MateriiuL wwc&e aktiviert, während es in der in Berührung mit dem durchetrdmeadea B@&axidluiigeg&8 gebracht wurde*

Die gewonnen« JJctivkohl® war ©im h®%?w®rs&gm€i®ii SräK^^gmSj 'b#i dom das jjmera \wä ai® 0%trfXlc&@ g^aiekmiBig sktlviert waren. 17 Patentessprüc&e

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Claims (17)

192466a 69/6708 Fat entansprüch

1. Verfahren zur Behandlung Ton !tonmaterial mit ©inem Behandlungsgas, insbesondere von vorgeschriebener Temperatur land Zusammensetzung» gekennzeichnet durch die folgenden Schrittes

a) Es wird in einer Misehksramer (2) ein Brennstoff mit einer für eine vollkommene Verbrennung ausreichenden Menge Sauerstoffgas oder Luft vermischt,

b) das Brennstoff-Gas-Gemisch wird aus der Hieohkamner (2) in sin@ Brennkammer (3) auegestoSdn,

e) das Brenastoff-Gas-Geaiiecii wird in der Breimkajamer (3) vollständig verbrannt, wodurch ein im wesentlichen inertes verbranntes Gas entsteht, das weniger als 2 Volumenprozent freies Sauersteffgas enthält,

d) das verbrannte Gas wird aus dar Brennkammer (3) in eine Kondition!erungskammer (4) geleitete,

β) gleichzeitig wird mit vorgeschriebener Strömungsgeschwindigkeit in dis Konditioniarongskausaer (4) wenigstens ein msätzliches Gas eingeleitet imd dieses mit dem verbrannten Gas vermischt, wobei die Ströirongageschwiiidigkeit des su&ätsuchen Gases se g@waJält ist₅ &&£ ©in 3@handlung@-> gas d#r Yorgesohslebeneia. Tm®^®T&twp w&ä

909850/1290 _eAD

entsteht,

f) das Behandlungsgas wird aus der JEonditionierungslrflimner

(4) in eine Behandlungskammer (9, 21 _f 31, 63» 71) geleitet,

g) in der Behandlungskammer wird ein in dieser Kammer enthaltenes Rohmaterial mit dem Behänd!ungsgas behandelt,

2. Verfahren zur Behandlung von Kohmaterial mit einem Behandlungsgas, insbesondere von vorgeschriebener temperatur und Zusammensetzung, gekennzeichnet durch die folgenden Schrittes

a) Es wird in einer Mischkammer (2) ein Brennstoff mit einer für eine vollkommene Verbrennung ausreichenden Menge Sauerstoff gas oder Luft vamisehtg

b) das Brennstoff-Gas-Gemisch wird aus der Mischkaiamer (2) in eine Brennkammer (3) ausgestoßen_s-

c) das Brennstoff-Gas-Gemisch wird in der Brenckasaaer (3) vollständig verbrannt,, wodixpch ©ia im wesentlichen inertes verbranntes Gas entsteht ₉ das weniger-als 2 Yolwenprozent freies Sauerstoffgas eatfeSlt,

d) das verbrannte Gas wird aus der Brennkammer (3) in eine Kondition!erungskamme.r (4) geleitet,

e) gleichzeitig wird mit vorgeschriebener Strömungsgeschwindigkeit in die Konditionierungekammer (4) wenigstens ein zusätzliches Gas eingeleitet und dieses mit dem verbrannten Gas vermocht? wobei die Strömungsgeschwindigkeit des

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zusätzlichen Gases so gewählt ist, daß ein Behandlungsgas der vorgeschriebenen !Temperatur und Zusammensetzung entsteht,

f) der Konditionierungskammer (4-) wird ferner mit vorgeschriebener Geschwindigkeit Rohmaterial zugeführt, das mit dem Behandlungsgas vermischt wird, wobei die Strömungsgeschwindigkeit des Rohmaterials so gewählt ist, daß ein das Rohmaterial enthaltendes Mischgas entsteht, welches auf die vorgeschriebene Temperatur und Zusammensetzung eingestellt ist,

g) das das Rohmaterial enthaltende Mischgas wird von der Konditionierungskammer (4) in die Behandlungskammer (9, 21, 31, 63, 71) geleitet und

h) das Rohmaterial wird in der Behandlungskammer mit dem Behandlungsgas behandelt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß als zusätzliches Gas ein im wesentlichen inertes Gas zur Steuerung der Temperatur des Behandlungsgases verwendet wird·

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als inertes Gas ein Teil des aus der Brennkammer abgezogenen verbrannten Gases dient.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß als zusätzliches Gas ein

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oxydierendes Gas zur Oxydation des Rohmaterials dient.

6, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -< zeichnet , daß als zusätzliches Gas ein reduzierendes Gas zur Reduktion des Rohmaterials dient·

7· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß als Rohmaterial ein karbonisiertes Material und als zusätzliches Gas Dampf zum Aktivieren des karbonisierten Materials dient.

8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß als Rohmaterial Kohlenwasserstoffe des Petroleums dienen und als zusätzliches Gas Dampf vorgesehen ist mit einem Anteil größer als 10 Volumenprozente, bezogen auf das Volumen des Mischgases, welches die Kohlenwasserstoffe des Petroleums enthält _t und daß die Kohlenwasserstoffe des Petroleums durch das den Dampf enthaltende Behandlungegas gespaltet werden,

9. Verfahren nach. Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet , daß als Rohmaterial aliphatisch^ oder aromatische Kohlenwasserstoffe dienen und als zusätzliches Gas ein oxydierendes Gas wie Sauerstoff gas oder Luft und daß die Kohlenwasserstoffe durch das Behandlungsgas, welches das oxydierende Gas enthält, oxydiert werden.

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10. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß als Eohmaterial ein gasförmiges
Material und als zusätzliches Gas Dampf dient, wobei das
gasförmige Material durch das den Dampf enthaltende Behandlungsgas umgewandelt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff und/oder das Sauerstoff gas bzw. die Luft und/oder das zusätzliche Gas vor dem Mischprozeß auf die für den betreffenden Bestandteil vorgeschriebene Temperatur gebracht wird.

12. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Brennstoff und/oder das Säuerst off gas bzw. die Luft und/oder das zusätzliche Gas und/oder das Rohmaterial vor dem Mischprozeß auf die für den betreffenden Bestandteil vorgeschriebene Temperatur gebracht wird.

13· Vorrichtung zur Behandlung von Eohmaterial mit einem Behandlungsgas· die eine BAhaT>rnnpgwi***"'™'*'*? und im Wirkungs— ablauf vor der τι»^««^ ι Tmg«iraimp«Mr» einen Kondition! er er enthält, gekennzeichnet durch die
folgenden Merkmale j

a) Sine Mischkammer (2) mit einem zylindrischen Innenraum, die am einen Ende eine Brennstoffzuführung (5) und eine

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SA

Sauerstoffgas- oder Luftzuführung (6) und am anderen Ende eine Gasaustrittsöffnung (7) besitzt,

b) eine Brennkammer (3) mit einem zylindrischen Innenraum, deren eines Ende durch die Austrittsöffnung (7) strömungsmäßig mit der Mischkammer (2) verbunden ist, und

c) eine Konditionierungskammer, die sich vom gegenüberliegenden Ende der Brennkammer (3) an ausbreitet und wenigstens eine zusätzliche Gaszuführung (8) und einen Auslaß (52) besitzt, der strömungsmäßig mit der Behandlungskammer verbunden ist, wobei die Beziehungen zwischen dem Innendurchmesser d-, der Austrittsöffnung (7) und dem Innendurchmesser d„ der Brennkammer (3) sowie zwischen dem inneren Volumen V₀ der Brennkammer (3) und dem Innenvolumen V^ der Konditionierungskammer (4) den Gleichungen . ■

d_c > 1 i/4 d_M und V_A > 1 1/2 V₀ gehorchen.

14* Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Konditionierungskammer eine Rohmaterialzuführung (51) zum Einspeisen des Rohmaterials in die Konditionierungskammer (4) besitzt,

15· Vorrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet , daß die Brennkammer (3) eine

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Einrichtung zum Abziehen eines !Teils des in ihr enthaltenen Qases besitzt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Brennkammer eine Einrichtung zur Steuerung des Gasaustritts aus der Grasaustritt soff nung (7) besitzt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß das Ende der Mischkammer (2), an dem das Gas ausgestoßen wird, einen sich zur Austrittsöffnung hin all mahl ich verjüngenden konischen Innenraum aufweist und daß als Steuereinrichtung für den Gasaustritt ein konisches Steuerteil (54-) vorgesehen ist, das in dem betreffenden Endteil der Mischkammer (2) derart angeordnet ist, daß seine konische Außenfläche parallel zur · konischen Innenfläche des Endteils verläuft und daß das konische Steuerteil innerhalb der konischen Innenfläche des Gasaustrittsendteils axial verschiebbar ist.

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