DE2115411C3 - Injektionskammer zum Kühlen heißer korrosiver Gase - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Injektionskammer zum raschen Kühlen heißer korrosiver Gase, insbesondere Gase aus der Verbrennung von Halogenkohlenwasserstoffabfällen.

Bei bestimmten industriellen chemischen Prozessen finden heftige exotherniische Reaktionen statt bei denen häufig Flammen auftreten; bei solchen Prozessen ist es erforderlich, die dabei entstehenden Gase rasch abzukühlen, um beispielsweise ihre kondensierbaren Bestandteile zu kondensieren, besonders mit dem Ziel, sie wieder zu gewinnen.

Solche zu kühlenden Gase können indessen veränderliche Fraktionen hoch korrosiver Verbindungen enthalten, derentwegen die Verwendung gebräuchlicher Werkstoffe für die Kühlvorrichtung nicht in Frage kommt, da sie rasch zerstört würden und ihre Zersetzungsprodukte zudem die Kondensationsprodukte der Gase verunreinigen würden. Dies gilt beispielsweise, wenn die zu kühlenden Gase Verbrennungsprodukte bestimmter Abfälle aus der Herstellung von Halogenkohlenwasserstoffen sind, die für sich nur geringen Wert haben und bei der großtechnischen Fabrikation in großen Mengen anfallen, jedoch durch rasche Kühlung nutzbar gemacht werden können, da sie beachtliche Mengen von Halogenwasserstoffen ergeben, die den in ihnen enthaltenen Halogenen entsprechen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Injektionskammer zum raschen Kühlen von korrosiven Verbrennungsgasen derart zu gestalten, daß sie von der großen Mehrzahl der in diesen Gasen enthaltenen Verbindungen nicht angegriffen wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kammer einen inneren Mantel aus porösem Graphit umfaßt, der unter Freilassung eines Zwischenraumes von einem äußeren Mantel umgeben ist und Öffnungen aufweist, durch die in den Zwischenraum eingeleitete Kühlflüssigkeit unter zweckentsprechendem Druck in den Innenraum des inneren Mantels gelangt.

Der Zwischenraum kann durch Schotten und Dichtungen in zwei oder mehrere Abteile unterteilt sein, die mit verschiedenen Kühlflüssigkeiten beschickbar sind

Die Korrosionsbeständigkeit und die gute Wärmeleitfähigkeit von Graphit sind bekannt; bei der erfindungsgemäßen Injektionskammer hat sich indessen herausgestellt daß der aus Graphit bestehende innere Mantel trotz seiner guten Wärmeleitfähigkeit den starken Temperaturunterschieden zwischen den heißen Gasen und den Kühlflüssigkeiten im Zwischenraum zwischen den beiden Mänteln nur dann standhalten kann, wenn der Graphit aus dem der innere Mantel besteht porös ist Vermutlich beruht dies darauf, daß die Kühlflüssigkeiten durch die Poren des inneren Mantels mit den

is heißen Gasen in Berührung kommen, von diesen verdampft werden und dabei eine erhebliche Temperatursenkung hervorrufen. Wenn der innere Mantel dagegen aus durch Imprägnieren mit verschiedenen Kunstharzen oder anderen fließfähigen, härtbaren Werkstoffen abgedichtet ist dann zeigen sich Abblätterungen, unter denen die Lebensdauer der gesamten Vorrichtung leidet

Der äußere Mantel kann aus verschiedenen Werkstoffen bestehen, die naturgemäß den in den Zwischenraum zwischen den beiden Mänteln einzuleitenden Kühlflüssigkeiten angepaßt sein müssen. Wenn diese Flüssigkeiten wenig aggressiv sind, dann können gebräuchliche Werkstoffe wie Stahl genügen; wenn diese Flüssigkeiten dagegen aggressiv sind, beispielsweise verdünnte Säuren, kann der äußere Mantel beispielsweise aus verschiedenen korrosionsbeständigen Legierungen, aus Titan, oder in bestimmten Fällen auch aus durch Imprägnierung abgedichteten Graphit bestehen.

J5 Die Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt eine Injektionskammer, die vor allem den Zweck hat, mit Wasser und verdünnter

■to Salzsäure Gase rasch zu kühlen, die aus der Verbrennung von Abfallprodukten aus der Herstellung von Chlorwasserstoffen hervorgegangen sind.

Die Kammer umfaßt zwei konzentrische Mäntel: Als innerer Mantel 1 der Kammer ist ein Rohr aus porösem Graphit mit einer Schulter 2 vorgesehen; die heißen Gase treten durch das Ende 3 in diesen inneren Mantel ein. Der äußere Mantel ist vom inneren Mantel durch einen Zwischenraum getrennt und aus e'nem vorderen Teil 4 und einem hinteren Teil 5 zusammengesetzt. Das

w vordere Teil 4 ist an seinem einen Ende mit enger Passung auf die Schulter 2 aufgeschoben und an seinem anderen Ende durch drei nach innen weisende, um je 120° gegeneinander versetzte Vorsprünge 6 auf dem inneren Mantel 1 zentriert. Dieses vordere Teil 4 weist

^ ferner einen inneren Bund 7 auf, der ein vorderes Abteil 8 mittels einer Ringdichtung 9 begrenzt und abdichtet. Das hintere Teil 5 ist durch eine Passung 10 am vorderen Teil 4 zentriert und über eine zwischengelegte Dichtung 11 durch einen Kranz von Schrauben 12 gegen das vordere Teil 4 gepreßt. Die Schrauben 12 verspannen an den Mantelteilen 4 und 5 befestigte Metallteile miteinander.

Das vordere Teil des inneren Mantels 1 aus porösem Graphit weist einen Kranz von sechs Löchern 13 auf,

fa5 durch die sich eine Kühlflüssigkeit in die Kammer, d. h. in den Innenraum des inneren Mantels 1 einleiten läßt; diese Flüssigkeit gelangt durch eine Leitung 14 in das Abteil 8. Das hintere Mantelteil 5 des äußeren Mantels

weist an seinem hinteren Ende einen Bund 15 auf, der vom hinteren Ende des inneren Mantels 1 durch einen Ringspalt 16 getrennt ist. Der Ringspalt 16 läßt eine zweite Kühlflüssigkeit in die Kammer gelangen; diese Kühlflüssigkeit wird durch eine Leitung 17 in ein zweites Abteil 18 des Zwischenraumes zwischen den beiden Mänteln eingeleitet

Eine solche Kühlkammer kann beispielsweise einen Innendurchmesser von 0,7 m und eine Länge von 2,4 m und einen Durchsatz von stündlich 5 t 1200° C heißen Gases aus der Verbrennung von Abfallprodukten aus der Herstellung von Chlorkohlenwasserstoffen aufweisen. Zum Kühlen wird durch die Löcher 13 stündlich eine Tonne Wasser eingeleitet, das vollständig verdampft Durch den Ringspalt 16 werden stündlich 100 t in den Kreislauf zurückgeführte Salzsäure von 20 Gewichtsprozent und 50⁰C eingeleitet; diese Salzsäure ist das Kondensationsprodukt der im zu behandelnden Gas enthaltenen Chlorwasserstoffsäure. Dem Kreislauf dieser 20%igen Salzsäure entnimmt man ständig den Anteil, welcher der Menge der durch Kondensation der Gase in der Kammer enthaltenen Lösung entspricht; dieser Anteil kann weiter verwendet werden, wie er ist, oder destilliert oder konzentriert werden. Die nicht kondensierte, noch säurehaltige Fraktion der Gase wird mit Wasser und verdünntem Soda gewaschen, ehe sie in die Atmosphäre abgelassen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 Patentansprüche:

1. Injektionskammer zum Kühlen heißer korrosiver Gase, insbesondere Gase aus der Verbrennung von Abfallprodukten aus der Halogenwasserstoffherstellung, gekennzeichnet durch einen inneren Mantel (1) aus porösem Graphit, der unter Freilassung eines Zwischenraumes (8,18) von einem äußeren Mantel (4, 5) umgeben ist und Öffnungen (13,16) aufweist, durch die in den Zwischenraum (8, 18) eingeleitete Kühlflüssigkeit in den Innenraum des inneren Mantels gelangt

2. Injektionskammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum in zwei oder mehrere Abteile (8, 18) unterteilt ist die mit verschiedenen Kühlflüssigkeiten beschickbar sind.

3. Injektionskammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß der äußere Mantel (4, 5) aus durch Imprägnierung abgedichtetem Graphit besteht

4. Injektionskammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß der äußere Mantel (4, 5) aus Metall besteht