DE2048226B2 - Drehrohrofen zur Gewinnung von Fluorwasserstoffsäure - Google Patents
Drehrohrofen zur Gewinnung von FluorwasserstoffsäureInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Drehrohrofen zur Gewinnung von Fluorwasserstoffsäure durch Umsetzung
von Flußspat mit Schwefelsäure, dessen Beschikkungseinrichtung
an einem Ende und dessen Entleerungsvorrichtung für die Fluorwasserstoffsäure und
einen Teil des gebildeten Gipses am anderen Ende angeordnet sind.
Zur industriellen Durchführung einer solchen Reaktion sind bereits rotierende, von außen beheizte, etwa
horizontal angeordnete Drehrohröfen bekannt, bei denen Verkrustungen durch Nebenprodukte durch
ίο Anordnen lockerer Schienen oder schwerer Stangen im
Inneren des rotierenden Mantels dadurch vermieden werden sollen, daß diese Stangen innen am zylinderförmigen
Ofenmantel kratzen und sich auf diesem abwälzen. Dadurch wurden aber ständig frische
Metalloberflächen auf den Schienen und dem Drehrohrofenmantel freigelegt, so daß die Korrosion beschleunigt
wurde und diese Drehrohröfen häufig auszutauschen waren, meistens schon nach etwa 2000 Stunden
Betriebsdauer. En solcher Ofen hat also nicht die gewünschte Kapazität und Leistung.
Bei einer anderen Art Mischvorrichtung ist durch einen kostspieligen Vormischer die Vermeidung einer
Verkrustung der Reaktionszone selbst gegeben, der am stärksten korrodierende Teil der Reaktion erfolgt mit
Nachteil aber in dem kostspieligen Vormischer.
Im älteren deutschen Patent nach DE-FS 20 48 277 ist ferner ein. Verfahren zur Herstellung von Fluorwasserstoffsäure
und Calciumsulfatnebenprodukt durch Umsetzung von Calciumfluorid mit Schwefelsäure vorgeschlagen
worden, wobei man in dem Reaktionsgemisch von Calciumfluorid und Schwefelsäure mehr als drei
Teile und bis zu etwa zehn Teilen Calciumsulfat je Teil des gebildeten Calciumsulfatnebenproduktes vorsieht
Mit diesem älteren, kontinuierlichen Verfahren war es möglich, mit einem hohen Ausstoß zu arbeiten, und man
brauchte nicht mehr Schienen, Klopfer, Kratzer oder Wälzeinrichtungen zur Vermeidung von Verkrustungen
zu verwenden. Es war aber noch keine apparative günstige Lösung vorgesehen, wie z. B. das Calciumsulfatnebenprodukt,
das vor der letztlichen Beendigung der Reaktion abgezogen wird, rezykliert bzw. zurückgeführt
werden kann.
Aus der Literaturstelle G. Hofmann »Industrieöfen, Verfahren und Apparate der thermischen Technologie«,
Band I, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig, 1969, Seiten 89 bis 91, ist ein Drehrohrofen der
eingangs genannten Art bekannt. Bei diesem sind aber weder Vorkehrungen zur Vermeidung von Verkrustungen
noch Maßnahmen zur Rezyklierung von Calciumsulfatnebenprodukt vorgesehen, so daß mit dem
bekannten Drehrohrofen die Wirtschaftlichkeit beim industriellen Betrieb in Frage gestellt ist, und das
gebildete Fluorwasserstoffgas hat außerdem nicht die gewünschte Reinheit
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Drehrohrofen zur Gewinnung von Fluorwasserstoffsäure
der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei welchem ohne außen extra angeordnete Fördereinrichtungen
eine gesteuerte und regelbare Rückführung
des gebildeten Gipses al:; Rückstandsmaterial bei verbesserter Förderleistung möglich ist
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß innerhalb des Drehrohrofens eine Rezykliereinrichtung
zur Rückführung des Gipses zum Beschikkungsende vorgesehen ist, der Innenraum des Drehrohrofens
durch einen im mittleren Drittel angeordneten Stauring in zwei Reaktionsabschnitte unterteilt ist
und die Rezykliereinrichtung im Aufstromabschnitt an
der Innenwand des Drehrohrofenmantels angeordnet zur Aufnahme des vor dem Stauring aufgestauten
Gipses mit Schöpfschaufeln versehen und am gegenüberliegenden
Ende offen ist Mit Vorteil ist es durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen bei diesem Drehrohrofen
erstmals möglich, das nach dein älteren Patent DE-PS 20 48 277 beschriebene Verfahren in wirksamer
Weise und ohne Schwierigkeiten durchzuführen. Die Wirkung beim Betrieb des Drehrohrofens ist überraschend
und unerwartet, da Klopfer, Kratzer oder andere ι ο
bisher verwendete Mittel zum Entfernen von Verkrustungen in dem Drehrohrofenmantel nicht mehr
notwendig sind. Gemäß der Erfindung ist die Masse ein im wesentlichen frei fließender Feststoff, und die Wände
des Drehrohrofens werden niemals der Wirkung der stark korrodierenden flüssigen Schwefelsäure ausgesetzt
Das gebildete Fluorwasserstoffgas hat ferner eine größere Reinheit als das der bekannten öfen, da bei
letzteren die Produktgase große Mengen von Schwefeldioxid und elementarem Schwefel enthalten, was ein
Ergebnis der Reduktion von Schwefelsäure durch naszierenden Wasserstoff ist, der während des korrodierenden
Angriffes der Säure auf das Metall des Ofenmantels freigesetzt wird. Elementarer Schwefel ist
besonders zu beanstanden, weil dieser sich auf den Wärmeüberführungsflächen abzulagern und die Sammelleitungen
für die Säureberieselung zu verstopfen versucht
Durch die Rezykliereinrichtung gemäß der Erfindung ist eine gesteuerte und regelbare Rückführung des
Gipses, d. h. des Rückstandsmaterials, mit verbesserter Förderleistung möglich.
Aus der US-Patentschrift 28 51 792 ist zwar auch schon ein Drehrohrofen mit einer Rezykliereinrichtung
bekannt Diese erstreckt sich aber vom Auslaßende des zylinderförmigen Trockners bis in den nicht beheizten
eingangsseitigen Teil des Drehrohres. Infolge des Aufbaues, des fehlenden Stauringes, der fehlenden
Schöpfschaufeln und dergleichen ist aber die Funktion, Aufgabenstellung und Wirkungsweise des bekannten
Trockenofens völlig verschieden von dem gemäß der Erfindung.
In einem einzelnen Drehrohrofen ist erfindungsgemäß ohne äußere Fördereinrichtungen, Mehrfachantriebe
oder andere komplexe und unzuverlässige Anlagen eine gesteuerte und regelbare Rückführung
bzw. Rezyklierung von Gips, d. h. Rückstand, möglich. Durch eine : einzigen Antriebsmotor wird die gesamte
Anlage betrieben, ohne daß Antrieb oder Korrosion in mit dem Stand der Technik vergleichbarer Weise zu
befürchten wäre.
Aus der DE-AS 11 73 875 ist schließlich noch ein
Drehofen mit Austragsschnecke bekannt, bei dem das Gehäuse der Austragsschnecke einen festen und einen
mit dem Drehofen mitdrehenden Teil aufweist, die zylinderförmig ausgebildet und ineinandergesteckt
sowie gegeneinander abgedichtet sind, wobei das sich in das Innere des Drehofens erstreckend? Ende des
drehbaren Gehäuseteils mit einer Schöpfschaufel versehen ist Es handelt sich bei diesem Drehofen aber
um eine gegenüber der Erfindung anders ausgestaltete Vorrichtung, die weiter von der Lehre der Erfindung
abliegt als die anderen bekannten Drehrohröfen. Es ist hier weder das Rückführen des gebildeten Gipses an die
Eingangsseite der Reaktionszone im beheizten Bereich vorgesehen, noch gibt es einen Stauring und die zwei
Reaktionsabschnitte im Innenraum des Drehrohrofens. . .!!.gUMWKSeCung, . uiinvion »π» .τ IrnUIiKSnowise ucs
zuletzt beschriebenen Drehofens sind nicht nur völlig anders ausgerichtet als die bei dem eriindungsgemäßen
Drehrohrofen, sondern sie lösen auch nicht die erfindungsgemäß gestellte Aufgabe und erlauben nicht
eine wirtschaftliche Durchführbarkeit des beschriebenen Verfahrens mit industriell interessanten Leistungen.
Der zum fortschrittlichen Ablauf der Reaktion benötigte Gips (CaSO4) wird bei dem erfindungsgemäßen
Drehrohrofen auf einfache Weise zur Verfügung gestellt Die Rückführung des Gipses erfolgt an eine
Stelle im Drehrohrofenmantel, die beheizt ist so daß dadurch Kondensations- und Korrosionseffekte in
vorteilhafter Weise vermieden werden. Dadurch wiederum kann auch die Fluorwasserstoffsäure mit höherer
Reinheit hergestellt werden.
Die Steuer- und Regelbarkeit der Rezykliereinrichtung kann trotz großer Förderleistung ferner noch
durch die Merkmale der Unteransprüche verbessert werden.
Dabei ist es besonders zweckmäßig, Schneckenförderer mit zwei spiralig verlaufenden Bahnen zu verwenden,
die auf der inneren Zylinderwand des Drehrohrofens vorgesehen und gegeneinander etwa um 180°
versetzt sind und etwa die gleiche Steigung haben. Die genannten beiden Spiralbahnen sind in einer Richtung
gewunden und führen den gebildeten Gips zum Einlaßende des Drehrohrofens zurück, wenn sein
Mantel und die Rezykliereinrichtung in der gleichen Richtung gedreht werden. Beide Schneckenförderer
stehen mit einer radial verlaufenden Schaufeleinrichtung mit Schöpfschaufeln in Verbindung, die am
abstromseitigen Ende der Rezykliereinrichtung angebracht ist. Die Schöpfschaufeln sind dabei so gelagert,
daß sie den Gips aus der Reaktionszone aufnehmen und kontrollierte bzw. regelbare Mengen des Materials in
ihre betreffenden spiralförmigen Schneckenförderhahnen bringen, mit denen sie in Verbindung stehen. Die
Schöpfschaufeln sind dabei vorzugsweise mit Sieben versehen, um übergroße Klumpen des Gipses als
Rückstandsmaterial auszusortieren. Große und harte Klumpen werden somit vorteilhaft nicht mehr in die
Rezykliereinrichtung eingeführt.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Rezykliereinrichtung geschlossene
Rohre mit offenen Enden auf, die in einer schneckenförmigen Bahn entlang der inneren Oberfläche des
Drehrohrofenmantels im Bereich der Reaktionszone des Drehrohrofens angebracht sind. Es ist bevorzug'
wenigstens eine solche Rohrschlange derart in dem Drehrohrofenmantel vorzusehen, daß sie sich von einer
Gipsaufnahmezone bis vor zum Einlaßende des Drehrohrofens erstreckt. Diese Ausführungsform ist
besonders dann nützlich, wenn man ständig eine Rezyklierung von Calciumsulfatrückstand zum Einlaßende
der Reaktionszone zurücktragen will, welche Flußspat und Schwefelsäure als Reaktionspartner
aufnimmt. Außerdem ist eine derart aufgebaute Rezykliereinrichtung eine wirksame Zündeinrichtung,
so daß eine erwünschte Rückführmenge genau bei der Konstruktion eines Drehrohrofens eingeplant werden
kann. Zweckmäßig ist es auch, die Rezykliereinrichtung mit Rohrschlangen mit einer solchen mit Doppelförderschnecke
zu kombinieren.
Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen
beschrieben und veranschaulicht. Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Seitenansicht eines Dreh■·
rohrcfens,
F i g. 2 eine teilweise abgebrochene ähnliche Seitenansicht wie in Fig. I1 jedoch in vergrößertem Maßstab
mit einer Rezykliereinrichtung nach einer ersten Ausführungsform,
F i g. 3 eine vergrößerte perspektivische Darstellung des Abströmendes der in F i g. 2 gezeigten Rezykliereinrichtung,
Fig.4 einen vergrößerten Querschnitt entlang der
Linie 4-4 in F ig. 2,
Fig.5 einen Querschnitt ähnlich wie in Fig.4, und
zwar entlang der Linie 5-5 in F i g. 2,
F i g. 6 eine vergrößerte Draufsicht auf das Abströmende der Rezykliereinrichtung aus Fig.2 entlang der
Linie 6-6, jedoch unter Weglassen des Drehrohrofenmantels,
F i g. 7 eine abgebrochene, vergrößerte Schnittansicht eines Drehrohrofens mit einer zweiten Ausführungsform einer Rezykliereinrichtung in Kombination mit der
Rezykliereinrichtung nach der ersten Ausführungsform und
F i g. 8 eine Ansicht ähnlich F i g. 7, wobei jedoch der Drehrohrofen eine Rezykliereinrichtung gemäß der
zweiten Ausführungsform zeigt.
In F i g. 1 ist ein typischer Drehrohrofen der betrachteten Art abgebildet Er weist einen inneren
zylindrischen Drehrohrofenmantel 10 auf, in den Reaktionspartner zur Bildung von Fluorwasserstoffsäure eingeführt werden. Der innen angeordnete Drehrohrofenmantel 10 dient also als Reaktionszone, die in zwei
Abschnitte unterteilt ist, nämüch einen Aufstromabschnitt oberhalb eines Stauringes 12 und einen
Abstromabschnitt unterhalb, d. h. rechts vom Stauring 12 Der Drehrohrofenmantel 10 ist auf Laufringen 14
und Laufrollen 16 drehbar gelagert und wird von einer nicht gezeigten Antriebseinrichtung über einen Zahnkranz 18 angetrieben.
Der dargestellte Drehrohrofen ist mit einem außen
angeordneten Heizmantel 20 über eine größere Länge des Drehrohrmantels 10 versehen, und Verbrennungsprodukte werden durch den Heizmantel 20 mit Hilfe
eines in einem Gehäuse 22 enthaltenen Gebläses zirkuliert. Die Verbrennungsprodukte werden in einer
Verbrennungskammer 24 entwickelt, in der Gas oder öl
mit einer kontrollierten Luftmenge verbrannt werden. Es sind bekannte Einrichtungen zur Steuerung und/oder
Kontrolle der Brennstoff- und Luftzufuhr zu der Verbrennungskammer 24 vorgesehen. Bei einem typischen Fluorwasserstoffsäureprozeß werden Verbrennungsgase mit Temperaturen unterhalb 7O4°C an deren
Eintrittspunkt 26 in den Heizmantel 20 entwickelt Infolge des Volumens des Verbrennungsgases, das
durch das Gebläse 22 zirkuliert werden kann, gibt es einen Temperaturabfall vom Eintrittspunkt 26 bis zu den
Auslassen 28 aus dem Heizmantel von etwa 149° C Drosselklappen 30 sind in Rückführleitungen 32
vorgesehen, um den Strom der Heißgase zu jedem Ende des Heizmantels 20 zu regulieren. Der Gasdruck in dem
Heizmantel 20 wird so kontrolliert, daß er im wesentlichen auf Atmosphärendruck gehalten wird, um
übermäßige Heißgasverluste und ein Kaltlufteindringen an den Grobdichtungen 34 an jedem Ende des
Heizmantels zu vermeiden.
Der Drehrohrofenmantel 10, in dem die Reaktion stattfindet, ist an jedem Ende mit Endwänden versehen,
so daß ein im wesentlichen geschlossener Drehrohrofen gebildet wird Der Drehrohrofen ist leicht schräg
angeordnet, so daß das Einlaßende A etwas höher als das Auslaßende fliegt
F i g. 2 erläutert eine zusätzliche Einzelheit des Einlaßendes des Drehrohrofens, welches nämlich mit
Hilfe einer aufrechten Wand bzw. eines Kopfteils 40 verschlossen und abgedichtet ist, wobei diese Wand so
an dem zylindrischen Drehrohrofenmantel 10 befestigt ist, daß sie mit diesem rotiert Die Endwand 40 ist
vorzugsweise so weit in den Mantel 10 zurückgesetzt, daß sie von demjenigen Bereich des Drehrohrofenmantels 10 eingeschlossen wird, welcher von dem Heizman-
tel 20 umgeben und erhitzt wird. Da ein Laufring 14 für
die Abstützung des Einlaßendes des Drehrohrofens auf einer Laufrolle 16 vorgesehen ist, ist es nicht möglich,
den Heizmantel 20 ganz bis zu dem Ende des Mantels 10 zu verlängern. Deshalb ist es bevorzugt, das Einlaßende
der Reaktionszeit durch eine aufrcchisichende Wand
40 zu bilden, die die Reaktionszone vollständig in einem erhitzten Bereich des Drehrohrofenmantels 10 liegen
läßt. Dies ist wichtig, da nicht erhitzte Abschnitte in der Reaktionszone Quellen für die Kondensation korrodie
render Flüssigkeiten in dem Drehrohrofenmantel 10
sein könnten. Die Reaktionspartner werden durch die aufrechtstehende Wand 40 in die Reaktionszone
eingeführt. Die Einrichtungen zur Einführung der Reaktionspartner sind ein Schneckenförderer 42 zur
Einführung von Flußspat in die Reaktionszone sowie eine Säurepumpe 44 zur Einführung von Schwefelsäure
in die Reaktionszone. Es gibt hier kein Vormischen des Flußspates und der Säure vor dem Vermischen mit
rezykliertem Rückstand in der Reaktionszone, und
dadurch vermeidet man die Bildung einer klebrigen
Masse am Einlaßende des Drehrohrofens. Der Schnekkenförderer und die Säureleitung sind in einem
stationären Gehäuse 46 angebracht, das bei 48 mit einer Dichtung versehen ist Ein rotierender Abschnitt 50 des
Mantels ist an der Endwand 40 befestigt und in seiner Bewegung gegenüber dem stationären Gehäuse 46
abgedichtet Fiuorwasserstoffgas wird aus dem System durch die Wand 40 und das stationäre Gehäuse 46 mit
Hilfe einer Steigleitung 52 entfernt In F i g. 1 ist auch
das Abströmende des Drehrohrofenmantels 10 mit
inneren Hebern 54 zu sehen, die Calciumsulfatrückstandsmaierial vom Ende des hinteren Reaktionsabschnittes in eine stationäre Rutsche 56 heben und
entladen. Die stationäre Rutsche 56 ist mit einer
Dichteinrichtung mit einem rotierenden Sternventil 58
versehen, um einen Verlust von HF-Gas aus dem Drehrohrofen durch die stationäre Rutsche zu verhindern. Auch verhindert das Ventil 58, daß ein Oberschuß
an Luft in den Drehrohrofen gesaugt wird, obwohl die
so Reaktionszone des Drehrohrofens während des Betriebes nahezu auf Atmosphärendruck oder leicht unterhalb
Atmosphärendruck gehalten wird
In dem Drehrohrofenmantel 10 ist wenigstens eine Rezykliereinrichtung in Form einer Förderschnecke 60
bzw. eines spiralförmigen Förderrohres 100 angebracht, um einen Anteil des Rückstandsmaterials aus einer
Abstromzone des Ofens aufzunehmen und zum Einlaßende des Drehrohrofens zurückzuführen. In der
zeichnerischen Darstellung ist die Rezykliereinrichtung
so angeordnet, daß sie Rückstandsmaterial, z. B. Gips,
vom Abströmende des ersten Reaktionsabschnittes aufnimmt, welcher durch den oben genannten Stauring
12 gebildet ist, so daß eine in bevorzugtem Verhältnis ausgewählte Menge an Rückstandsmaterial vor Beendi-
65gung der Reaktion des Gemisches in dem zweiten
Abschnitt der Reaktionszone unterhalb des Stauringes 12, also rechts von diesem, zum Einlaßende des
Drehrohrofens rezykliert wird Das nicht rezvklierte
Rückstandsmaterial wird über den Stauring 12 bewegt und gelangt in das Austragende der Reaktionszone.
Es werden nun zwei grundsätzliche Formen von Rezykliereinrichtungen beschrieben, die im erfindungsgemäßen
Drehrohrofen angebracht sein können, um s bevorzugte Calciumsulfatrückstandsmaterialverhältnisse
zum Einlaßende des Drehrohrofens zurückzuführen.
In den F i g. 1 und 2 ist eine Rezykliereinrichtung 60
mit einer Schnecke gezeigt, die fest mit dem Drehrohrofenmantel 10 verbunden ist Die Schneckenrezykliereinrichtung
60 weist ein zylindrisches Förderrohr 62 auf, das koaxial zum Drehrohrofenmantel 10
angebracht ist und zwei spiralförmige oder schneckenförmige Bahnen enthält, die auf seiner inneren
zylindrischen Wandoberfläche gebildet sind. Die spiralförmigen Bahnen sind, durch eine längliche Doppelförderschnecke
64 gebildet die spiralförmig um die innere Fläche des Förderrohres 62 gewunden ist. Die
längliche Doppelförderschnecke 64 weist gegeneinander um 180° versetzte Schneckenflügel mit annähernd
gleicher Steigung auf. Beide Schnecken sind in einer Richtung gewunden, um Rückstandsmaterial zum
Einlaßende des Drehrohrofenmantels zurückzutransportieren, wenn der Drehrohrofenmantel 10 und die
Rezykliereinrichtung 60 mit der Doppelförderschnecke 64 zusammen in der gleichen Drehrichtung gedreht
werden. In diesem Sinne ist diese Art Rezykliereinrichtung 60 so konstruiert, daß sie etwa wie ein
Achirmedes-Schneckenförderer zur Beförderung von Rückstandsmatertal aus einem Abstromabschnitt im
Drehrohrofen zu einem Aufstromabschnitt im Drehrohrofen wirkt. Das zylindrische Förderrohr 62 ist in
dem Drehrohrofenmantel 10 mit Hilfe von Stäben 66 befestigt die an der Außenfläche angebracht sind.
In der Doppelförderschnecke 64 der rotierenden Rezykliereinrichtung 60 wird abgelagertes Material
zum Einlaßende des Drehrohrofens zurückgebracht, wo es aus einem offenen Ende 68 des Förderrohres 62
herabfällt. Es ist erwünscht, das offene Ende der Rezykliereinrichtung so nahe wie möglich am Einlaßende
der Reaktionszone anzuordnen, so daß die Reaktionspartner mit rezykliertem Rückstand vermischt
werden.
Da das Förderrohi1 62 entlang der Längsachse der
Reaktionszone angebracht ist, so daß es nicht die Bewegung einer Rückstandsschicht vom Einlaßende des
Drehrohrofens zum Auslaßende desselben stört, ist es erforderlich, Einrichtungen zum Anheben des Rückstandsmaterials
zu der Doppelförderschnecke 64 in dem Förderrohr 62 vorzusehen. Hierfür sind am Abströmende
des Förderrohres 62 zwei Schöpfschaufeln 70 vorgesehen, um Rückstandsmaterial aufzunehmen und
kontrollierte Mengen des Materials in die Doppelförderschnecke 64 zu überführen. Wie in den F i g. 3 bis
5 gezeigt ist haben die zwei Schöpfschaufeln 70 jeweils die Form eines sich radial erstreckenden Kastens, der
jeweils zum anderen um 180° versetzt ist um eine Verbindung zwischen dem Abströmende des Förderrohres
62 und den Innenwandflächen des Drehrohrofenmantels 10 zu bilden.
Es wurde festgestellt daß die Rezyklierung von Rückstand sorgfältig kontrolliert werden kann, indem
man bestimmte Verhältnisse zwischen den Schöpfschaufeln 70 und der Doppelförderschnecke in dem
zylindrischen Rohr 62 einstellt Wie in F i g. 3 gezeigt ist 6S
besitzt jede kastenförmige Schöpfschaufel 70 eine Einlaßöffnung 72. Diese Schöpfschaufel 70 ist quer zum
Drehofenmantel 10 ausgerichtet so daß Rückstandsmaterial,
das im Mantel entlang bewegt wird, von den Einlaßöffnungen 72 aufgenommen werden kann, wenn
der Mantel 10 und die Rezykliereinrichtung 60 rotieren. Fig.2 zeigt die Einlaßöffnungen 72 in einer Stellung
quer zum Drehrohrofen.
Jede Einlaßöffnung 72 ist mit Sieben 74 in der Form mehrerer Stäbe versehen, um übergroße Klumpen des
Rückstandsmaterials, d. h. des Gipses, auszusieben. Dies verhindert ein Aufschaufeln und Überführen übergroßer
Klumpen in die Schneckenförderer. Bei einigen Anwendungen kann das Sieb 74 jedoch auch weggelassen
werden, und die Schöpfschaufel 70 kann auch mit vollständig offenen Einlaßöffnungen 72 versehen sein.
Das Sieb 74 kann in einem beliebigen Winkel gegenüber der Längsachse des Drehrohrofens vorgesehen sein, wie
F i g. 6 zeigt
Durch Versetzen der beiden Schöpfschaufeln 70 um 180° nimmt eine Schöpf schaufel 70 Rückstandsmaterial
vom Boden des Drehrohrofenmantels 10 zu einem bestimmten Zeitpunkt während der Rotation des
Mantels und der Rezykliereinrichtung auf, während die andere Schöpfschaufel 70 ihre Ladung Rückstandsmaterial
in das Abströmende des Förderrohres 62 abgibt. Somit funktionieren beim Rotieren der gesamten
Anlage die beiden Schöpfschaufeln 70 in der Weise, daß die wechselweise die Gipsschicht durchpflügen und eine
Materialmenge aufnehmen, um diese in die Rezykliereinrichtung 60 zu überführen. Der Stauring 12 bewirkt
eine ausreichende Ansammlung der Rückstandsmaterialschicht im Drehrohrofen, so daß die Schöpfschaufeln
70 die erwünschten Mengen zur Rezyklierung aufnehmen können.
Jede Schöpfschaufel 70 ist mit einer schrägen Gleitfläche 74' versehen, um ihre Ladung Gips in das
Ende des Förderrohres 62 zu überführen. Jede Schrägfläche 74' steht in Verbindung mit der Schnecke
64 in dem Förderrohr 62, obwohl ein Überlauf derart vorgesehen ist daß die in die Schnecke 64 überführte
Materialmenge kontrolliert werden kann. F i g. 3 erläutert außerdem die Position der Schrägflächen 74' im
Verhältnis zum Ende des Förderrohres 62. Es isl ersichtlich, daß die Schrägflächen 74' ein verschlossenes
Ende für das Förderrohr 62 bilden, so daß eine Verbindung zu der Einlaßöffnung 72 jeder Schöpfschaufel
70 besteht. Die Schöpfschaufeln 70 weisen Wandabschnitte 80, 82 und 84 (siehe F i g. 4) auf, um
verschlossene Kästen in dem Drehrohrofenmantel 10 zu bilden. Diese Wandabschnitte 80, 82, 84 sind auf einem
Teil 86 der Innenfläche des Drehrohrofenmantels 10 befestigt um die Schöpfschaufeln vollständig einzuschließen
mit Ausnahme von deren Einlaßöffnungen 72 und deren Eintrittsstellen in das Förderrohr 62. Das Sieb
74 jeder Einlaßöffnung kann mit Hilfe einer Platte 87 an seiner Verbindung mit einem verlängerten Teil des
zylindrischen Rohres 62 abgeschlossen sein, doch kann die Platte 87 gegebenenfalls auch weggelassen werden.
Der Durchmesser der Doppelförderschnecke 64 entspricht dem Durchmesser des Förderrohres 62.
Durch Pfeile wird in Fig.4 der Weg des Gutes
angedeutet
Die die Rezykliereinrichtung ausmachenden Konstruktionselemente sind aus Materialien gefertigt die
den korrodierenden Bedingungen in dem Drehrohrofen widerstehen können, und alle Elemente sind miteinan-.
der verbunden. Beispielsweise können die einzelnen Förderschnecken 64 in ihrer Position mit dem
Förderrohr 62 verschweißt sein, und ihre Endabschnitte können bei 90 mit der Verbindungslinie 88 der beiden
Schrägflächen 74 verschweißt sein.
Die F i g. 7 und 8 erläutern eine zweite Ausführungsform der Rezykliereinrichtung.
Grundsätzlich ist die Anordnung, die in den F i g. 7 und 8 gezeigt ist, die gleiche wie oben in Verbindung mit
F i g. 1 und 2.
Die zweite Ausführungsform weist wenigstens ein Förderrohr 100 auf, welches spiralförmig an der inneren
Zylinderwand des Drehrohrofenmantels 10 anliegt Das Förderrohr 100 ist an seinem Einlaßende 102 und
seinem Auslaßende 104 offen.
Die Anordnung nach F i g. 7 stellt eine Kombination des Schneckenförderers mit dem Förderrohr 100 dar.
Eine solche Kombination ist besonders vorteilhaft, da eine Förderschnecke 60 größere Mengen Rezykliermaterial
bewältigen kann, während das Förderrohr 100 Rezykliermaterial bis zum äußersten Ende der Reaktionszone
und genau zur Einführstelle der Reaktionspartner in den Drehrohrofen führen kann. Die
Rezykliereinrichtung 60 allein kann sich nicht weit genug bis zu der Endwand 40 des Drehrohrofenmantels
10 erstrecken, um Rezykliermaterial an der Einführstelle für die Reaktionspartner abzuladen, und daher verhindert
die zweite Ausführungsform der Rezykliereinrichtung die Bildung einer klebrigen korrodierenden Masse
am Einlaßende des Drehrohrofens durch Ablagerung von Rezyklierrückstand durch ihren Auslaß 104 am
äußersten Ende der Reaktionszone. Ein anderer Vorteil des Förderrohres 100 dieser Ausführungsform ist der,
daß sie Rezykliermaterial in das Beschickungsende einer Reaktionszone zurückführt, ohne es in den Ofen
einzuführen, dieses könnte eine Nebelbildung in der
Abnahmeleitung für das HF-Gas verursachen.
Fortgesetztes Drehen des Mantels und des Förderrohres 100 bewirkt, daß der aufgenommene Gips als
Rückstandsmaterial zum Einlaßende des Ofens zurückgetragen wird, bis es aus dem Ende 104 ausgetragen
wird.
F i g. 8 erläutert eine Anordnung, in der zwei getrennte Förderrohre 100 an der inneren Zylinderwand
eines Drehrohrofenmantels 10 derart vorgesehen
is sind, daß sie Rezyklierrückstandsmateria! aus um 180°
versetzten Positionen am E'.inlaliende des Ofens
ablagern. Jede der zwei Förderrohre 100 besitzt die gleiche Steigung und Richtung, so daß sie einander an
der Innenwand des Drehrohrofenmantels 10 parallel zueinander folgen. Beide Förderrohre 100 nehmen Gips
als Rückstandsmaterial an ihrem offenen Einlaßende 102 auf, wenn ihre betreffenden Einlaßenden eine
Ansammlung des Gipses aufstromwärts von dem Stauring 12 durchpflügea Hierdurch wird eine Rückführung
des Gipses zum Einlaßende des Drehrohrofens eingeleitet
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Drehrohrofen zur Gewinnung von Fluorwasserstoffsäure durch Umsetzung von Flußspat roh
Schwefelsäure, dessen Beschickungseinrichtung an einem Ende und dessen Entleerungsvorrichtung für
die Fluorwasserstoffsäure und einen Teil des gebildeten Gipses am anderen Ende angeordnet
sind, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Drehrohrofens eine Rezykliereinrichtung
(60, 100) zur Rückführung des Gipses zum Beschickungsende vorgesehen ist, der Innenraum
des Drehrohrofens durch einen im mittleren Drittel angeordneten Stauring (12) in zwei Reaktionsabschnitte
unterteilt ist, und die Rezykliereinrichtung (60, 100) im Aufstromabschnitt an der Innenwand
des Drehrohrofenmantels (10) angeordnet, zur Aufnahme des vor dem Stauring (12) aufgestauten
Gipses mit Schöpfschaufeln (70; 102) versehen und am gegenüberliegenden Ende (68,104) offen ist
2. Drehrohrofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rezykliereinrichtung (60)
als ein im Abstand zum Drehrohrofenmantel (10) koaxial zur Drehrohrofenachse angebrachtes Förderrohr
(62) ausgebildet ist, wobei im Innenraum des Förderrohres (62) eine Doppelförderschnecke (64)
mit gleicher Steigung der Förderflügel angeordnet ist
3. Drehrohrofen nach Anspruch 1 und/oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Rezyklierung des Gipses an der Innenwand des Drehrohrofenmantels (10) Fördergewindegänge
(100) angeordnet sind.
4. Drehrohrofen nach einem der Ansprüche 1 —3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden die
Doppelförderschnecke (64) bildenden Schnecken um 180° zueinander versetzt angeordnet sind.
5. Drehrohrofen nach einem der Ansprüche 1 —4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schöpfschaufeln (70) um 180° versetzt zueinander angeordnet sind
und jeweils zu der entsprechenden Schnecke (64) hin eine Einlaßöffnung (72) aufweisen.
6. Drehrohrofen nach einem der Ansprüche 1 —5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung der
Einlaßöffnung (72) der Schöpfschaufeln (70) mit den Schnecken (64) an dem dem Stauring (12) zugewandten
Ende des Förderrohres (62) zwei Schrägflächen (74') vorgesehen sind, die entlang einer im
Durchmesser des Förderrohres (62) liegenden Linie (90) miteinander verbunden sind.
7. Drehrohrofen nach einem der Ansprüche 1—6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (72)
mit einem Sieb (74) versehen ist
8. Drehrohrofen nach einem der Ansprüche 1 — 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rezykliereinrichtung
zwei voneinander getrennte, an den Enden (102, 104) offene Fördergewindegänge (100) aufweist,
die um 180° zueinander versetzt sind.
9. Drehrohrofen nach einem der Ansprüche 1 —8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rezykliereinrichtung
sowohl eine Doppelförderschnecke (64) mit Schöpfschaufeln (70) als auch mindestens einen
Fördergewindegang (100) aufweist.
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