DE2048226C3

DE2048226C3 - Drehrohrofen zur Gewinnung von Fluorwasserstoffsäure

Info

Publication number: DE2048226C3
Application number: DE2048226A
Authority: DE
Inventors: Richard P. Chatham Troeger; William E. Mt. Tabor Watson
Original assignee: Allied Chemical Corp
Current assignee: Allied Corp
Priority date: 1969-12-19
Filing date: 1970-10-01
Publication date: 1980-12-18
Also published as: CA951091A; CH548003A; DE2048226B2; GB1304782A; GB1304783A; NL7017062A; US3607121A; FR2072724A5; DE2048226A1

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

to 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. Ein solcher Ofen hat also nicht die gewünschte Kapazität und Leistung.

Bei einer anderen Art Mischvorrichtung ist durch einen kostspieligen Vormiscner 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-PS 20 48 277 ist ferner ein Verfahren zur Herstellung von Fluorwasserstoffsäure und Caiciumsulfatnebenprodukt 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

J5 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 !entliehen 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 Calcium-

oo Sulfatnebenprodukt 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 als 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 Beschik-

hj kungsende 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 dem 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 zylin ierförmigen Trockners bis in den nicht beheizten eingp-'gsseitigen Teil des Drehrohres. Infolge des Aufbaues, ües fehlenden Stauringes, der fehlenden Schöpfschaufeln und dergleichen ist aber die Funktion, Aufgabenstellung und Wirkungsweise des bekannten Trockenoiens völlig verschieden von dem gemäß der Erfindung.

In einem einzelnen Drehrohrofen ist wfindungsgemäß ohne äußere Fördereinrichtungen, Mehrfachantriebe oder andere komplexe und unzuverlässige Anlagen eine gesteuerte und regelbare Rückführung bzw. Rezyklierung von Gips, d. h. Rückstand, möglich. Durch einen 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 erstreckende Ende des drehbaren Gehäuseteils mit einer Schöpfschaufel versehen ist Es handelt sich bei diesem Drehofen aber e>o 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. Aufgabenstellung, Funktion und Wirkungsweise des zuletzt beschriebenen Drehofens sind nicht nur völlig anders ausgerichtet als die bei dem erfindungsgemäßen Drehrohrofen, sondern sie [ösen 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 Verfugung 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 verlaufende.·,. Bahnen zu verwenden, die auf der inneren Zyiinderwa^rd des Drehrohrofens vorgesehen und gegeneinander etwa um 180° versetzt sind und etwa die gleiche Steigung haben. Die genannten beiden Spiralbahnen sind in einer Richtung gew'inden 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 verlaufende« 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 Schneckenförderbahnen 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 llezykliereinrichtung 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 bevorzugt, wenigstens eine solche Rohrschlange derart in dem Drehrohrofenmantel vorzusehen, daß sie sich von einer Gipsaufnahmezon.e bis vor zum Einlaßende des Drehrohrofens erstreckt. Diese Ausführungsform ist besonders dann nützlich, wenn man ständig eine Reryhlierung von Calciumsulfatrückstand zum Einlaßende der Reaktionszone zurücktragen will, welche Flußspat und Schwefelsäure als Reattionspartner aufnimmt. Außerdem ist eine derart aufgebaute Rezykliereinrichtung eine wirksame Zumeßeinrichtung, 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

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Drehrohrofens,

Fig.2 eine teilweise abgebrochene ähnliche Seitenansicht wie in Fig. I, jedoch in vergrößertem Maßstab mit einer Rezykliereinrichtung nach einer ersten Ausführungsform,

Fig.3 eine vergrößerte perspektivische Darstellung des Abströmendes der in F i g. 2 gezeigten Rezykliereinrichtung,

Fig.4 einen vergrößerten Querschnitt entlang der Linie4-4 in Fig. 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 F i g. 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

Γ i g. 8 eine Ansicht ähnlich F i g. 7, wobei jedoch der Drehrohrofen eine Rezykliereinrichlung gemäß der zweiten Ausfühnjngsform zeigt.

In Fig. 1 ist ein typischer Drehrohrofen der betrachteten Art abgebildet. Er weist einen inneren zslindrischen Drehrohrofenmantel 10 auf, in den Reaktionspartner zur Bildung von Fluorwasserstoffsäure eingeführt werden. Der innen angeordnete Drehrohrofenmantel 10 dient also als Reaktionüzone, die in zwei Abschnitte unterteilt ist, nämlich einen Aufstromabschnitt oberhalb eines Stauringes 12 und einen Abstromabschnitt unterhalb, d. h. reclhts vom Stauring 12. Der Drehrohrofenmantel 10 ist ajf Laufringen 14 und Laufrollen 16 drehbar gelagert und wird von einer nicht gezeigten Antriebseinrichtung i;.ber 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 enthailtenen Gebläses zirkuliert. Die Verbrennungsprodukte werden in einer Verbrennungskammer 24 entwirlcplt in der Cla«: 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 704^cC an deren Eintrittspunkt 26 in den Heizmantel 20 entwickelt. Infolge des Volumens des Verbrerinungsgases, das durch das Geblä.-ε 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 de:m 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 B liegt.

Fig. 2 erläutert eine zusätzliche Einzelheit de! Einlaßendes des Drehrohrofens, welches nämlich mi Hilfe einer aufrechten Wand bzw. eines Kopfteils 4( verschlossen und abgedichtet ist, wobei diese Wand se an dem zylindrischen Drehrohrofenmantel 10 befestig ist, daß sie mit diesem rotiert. Die Endwand 40 is vorzugsweise so weit in den Mantel 10 zurückgesetzt daß sie von demjenigen Bereich des Drehrohrofenman tels 10 eingeschlossen wird, welcher von dem Heizman

ίο tel 20 umgeben und erhitzt wird. Da ein Laufring 14 füi die Abstützung des Einlaßendes des Drehrohrofens au einer Laufrolle 16 vorgesehen ist, ist es nicht möglich den Heizmantel 20 ganz bis zu dem Ende des Mantels K zu verlängern. Deshalb ist es bevorzugt, das Einlaßende

: ·. der Reaktionszone durch eine aufrechtstehende Wane 40 zu bilden, die die Reaktionszone vollständig in einen erhitzten Bereich des Drehrohrofenmantels 10 lieger läßt. Dies ist wichtig, da nicht erhitzte Abschnitte in dei Reaktionszone Quellen für die Kondensation korrodie

jo render Flüssigkeiten in dem Drenrohrofenmaniei ii sein könnten. Die Reaktionspartner werden durch die aufrechtstehende Wand 40 in die Reaktionszone eingeführt. Die Einrichtungen zur Einführung dei Reaktionspartner sind ein Schneckenförderer 42 zui

2-, Einführung von Flußspat in die Reaktionszone sowie eine Säurepumpe 44 zur Einführung von Schwefelsäure in die Reaktionszone. Es gibt hier kein Vormischen de! Flußspates und der Säure vor dem Vermischen mi rezyklic.'.em Rückstand in der Reaktionszone, unc

so dadurch vermeidet man die Bildung einer klebriger Masse am Einlaßende des Drehrohrofens. Der Schnek kenförderer und die Säureleiiung sind in einen· stationären Gehäuse 46 angebracht, das bei 48 mit einei Dichtung versehen ist. Ein rotierender Abschnitt 50 de;

ü Mantels ist an der Endwand 40 befestigt und in seiner Bewegung gegenüber dem stationären Gehäuse 4i abgedichtet. Fluorwasserstoffgas wird aus dem Systerr durch die Wand 40 und das stationäre Gehäuse 46 mil Hilfe einer Steigleitung 52 entfernt. In F i g. 1 ist auch das Abströmende des Drehrohrofenmantels 10 mil inneren Hebern 54 zu sehen, die Calciumsulfatrück-Standsmaterial vom Ende des hinteren Reaktionsab-

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entladen. Die stationäre Rutsche 56 ist mit einer

4ϊ Dichteinrichtung mit einem rotierenden Sternventil 58 versehen, um einen Verlust vor. HF-Gas aus derr Drehrohrofen durch die stationäre Rutsche zu verhindern. Auch verhindert das Ventil 58, daß ein ÜberschuD an Luft in den Drehrohrofen gesaugt wird, obwohl die 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 einet Abstromzone des Ofens aufzunehmen und zum Einiaßende des Drehrohrofens zurückzuführen. In dei 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 gung 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 rezyklierte

Rückstandsmalerial wird über den Stauring 12 bewegt und gelangt in das Austragende der Reaktionszone.

Es werden nun zwei grundsätzliche Formen von Rezykliereinrirhtungen beschrieben, die im erfindungsgemäßen Drehrohrofen angebracht sein können, um bevorzugte Calciumsulfatrückstanclsmaterialverhältnisse zum Einlaßende des Drehrohrofens zurückzuführen.

|p den Fig. 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 Rückstandsmaterial 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 Rc/ykliereinrichtung 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 ver-

IMIdLlIt WCl UCI

Da das Förderrohr 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 einstellL Wie in F i g. 3 gezeigt ist, 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 Schöpfschaufel 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. Fi g. 3 erläutert außerdem die Position der Schrägflächen 74' im Verhältnis zum Ende des Förderrohres 62. Es ^;:.i ersichtlich, daß die Schrägflächen 74' ein verschlossenes

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Verbindung zu der Einlaßöffnung 72 jeder Schöpfschaufei 70 besteht. Die Schöpfschaufeln 70 weisen Wandabschnitte 80, 82 und 84 (siehe Fig.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 1Oi 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 Fig. 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 Reaklionszone und genau zur Einführstelle der Reaktionsnartner in den Drehrohrofen führen kann. Die Rezykliereinrichtung 60 allein kann sich nicht weit genug bis zu der Endwand 40 des Drehrohrofenmantels 10 erstrecken, um Rezyküermateriai an der Einführstelle für die Reaktionspartner abzuladen, und daher verhindert die zweite Ausführungsform tier 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 Förderrohre·· 100 dieser Ausführungsform ist der, daß sie Rezykliermaterial in das Beschickungsende einer Reaktions?one 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.

Fig. 8 erläutert eine Anordnung, in der zwei getrennte Förderrohre 100 an der inneren Zylinderwand eines Drehrohrofenmantels 10 derart vorgesehen sind, daß sie Rezyklierrückstandsmaterial aus um 180° versetzten Positionen am Einlaßende 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 durchpflügen. Hierdurch wird eine Rückführung des Gipses zum Einlaßende des Drehrohrofens eingeleitet.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Drehrohrofen zur Gewinnung von Fluorwasserstoffsäure durch Umsetzung von Flußspat mit 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 Rezykiiereinrichtung (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, rfaß die beiden die Doppelförderschnecke (64) oildenden 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 F-'ördcrgewindegang (100) aufweist.