DE2132809A1

DE2132809A1 - Elektrischer Widerstandsofen,insbesondere zur Regenerierung von Aktivkohle

Info

Publication number: DE2132809A1
Application number: DE19712132809
Authority: DE
Inventors: Jan Kubibiak; Stanislaw Zagrodzki
Original assignee: PRZED PROJEKTOWANIA I DOSTAW K
Current assignee: PRZED PROJEKTOWANIA I DOSTAW K
Priority date: 1970-07-02
Filing date: 1971-07-01
Publication date: 1972-01-05
Also published as: BE769439A; DE2132809B2; FR2100166A5; DE2132809C3

Description

Picnforl

8000 München 22
Zweibröckenstr. €

Przedsiebiorstwo Progektowania i Dostaw PL 7170 Kompletnych Obiektow Przemysiowych , , , .

"CHEMADEX"

RZ/Br

W ar s ζ awa/Po1en

Elektrischer Widerstandsofen, insbesondere zur Regenerierung von Aktivkohle

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Widerstandsofen, insbesondere zur Regenerierung von Aktivkohle, der einen Rumpf sowie

Einrichtungenzum Füllen und Entleeren des Ofens besitzt, in dem das einer Wärmebehandlung zu unterziehende Material in kontinuierlicher oder periodischer Bewegung von einer Beschickungseinrichtung durch die Heizzone zur Entleerungseinrichtung verschoben wird.

Es sind verschiedene Arten von öfen bekannt, die auch zur thermischen Regenerierung von Aktivkohle verwandt werden. Hauptsächlich werden zu diesem Zwecke Retortenöfen verwendet, die durch Kohlen-, Koks oder Erdölfeuerung geheizt werden.

Angewandt werden auch Vorrichtungen, in denen die Aktivkohle durch Wärmebehandlung mit überhitztem Wasserdampf regeneriert wird.

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Schließlich werden zur Regenerierung von Aktivkohle auch Öfen angewandt, "bei denen die Wärmebehandlung der Beschickung mit Hilfe von elektrischen Widerstandselementen erfolgt, die meistens als separate Elemente ausgeführt sind und innen Widerstandsspiralen enthalten, die auf verschiedene Weise im Inneren des Ofens angebracht sind. Die Anwendung dieser Art separater Wärmeelemente kompliziert die Konstruktion des Ofens, verursacht oftmals eine ungleichmäßige Erwärmung der Beschickung und außerdem ist infolge der Anordnung der Heizelemente im Innern des Ofens ein kontinuierlicher Durchsatz der Beschickung durch den Ofen nicht möglich.

Zwar sind elektrische Wärmeöfen bekannt, in denen spezielle Heizelemente angewandt sind, die von außen den Rumpf des Ofens oder dessen Innenhülle umfassen, jedoch kompliziert die Anwendung dieser Art Heizelementt die Konstruktion des Ofens sehr wesentlich und erhöht dessen Kosten.Die Erfindung bezweckt die Eliminierung dieser Mängel. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Widerstandsofen anzugeben, dessen Konstruktion einfach ist und dessen Anfertigungskosten niedrig sind, der überdies eine kontinuierliche Bewegung der Beschickung in einer Richtung im Innern des Ofens ermöglicht, der insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, zur Anwendung im Aktivkohleregenerierungsprozeß bestimmt ist.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Ofenrumpf aus einem Metallrohr, beispielsweise aus hitzebeständigem Stahl besteht,

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das wenigstens an einem Ende von den übrigen Elementen des Ofens durch eine Isolierschicht getrennt und an dessen Enden an Pole einer Stromquelle von hoher Stromstärke und, aus Sicherheitsgründen, niedriger Spannung angeschlossen ist.Innerhalb des Ofenrumpfes befinden sich Förderelemente in Form kleiner Scheiben, die in bestimmten Abständen auf einem elastischen Zugband, z.B. auf einer Kette befestigt und vorzugsweise aus hitzebeständigem Stahl hergestellt sind. f

Zur Erzielung einer richtigen Temperaturverteilung innerhalb des Metallrohres, das den Ofenrumpf bildet, hat der Eingangsabschnitt des fiohres auf einer bestimmten Länge einen geringeren Wandquerschnitt, beispielsweise durch Verringerung des AußenduKchmessers.

Zweckmäßig ist auch die Anfertigung des Ofenrumpfes aus zwei gegeneinander isolierten Rohrteilen, von denen Jeder an seinen beiden Enden an Pole separater Stromquellen von großer Stromstärke J und niedriger Spannut Jigeschlossen ist. Eine derartige Lösung bei Anwendung einer getrennten Hegulierung beider Stromkreise ermöglicht eine günstigere Anpassung der Größe des Speisestroms an die geplante Temperaturverteilung innerhalb des Ofenrumpfes.

Zur Vorerwärmung der dem Ofen zugeführten Beschickung, wodurch die Energiebilanz des Ofens günstig beeinflußt wird, fet hinter der Beschickungseinrichtung des Ofens ein Vorwärmelement ange-

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ordnet, das einen von einem Mantel begrenzen Ringraum enthält, in dem durch einen Stutzen Heißdampf eingespeist wird, der das Vorwarmelement des Ofens nach dem Membranverfahren erwärmt. Das Heißdampfkondenswasser aus dem Ringraum des Vorwärmelements wird durch eine Rohrleitung zwischen dem Rumpf und der Entlesrungseinrichtung des Ofens in das Innere des Ofens eingespeist. Dadurch wird die zur Regenerierung von Aktivkohle erforderliche Zusammensetzung und Feuchtigkeit der Ofenatmosphäre erreicht.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt, ( in schematischer Darstellung )

Fig. 1 einen Schnitt durch einen vertikal aufgestellten Widerstandsofen mit einteiligem Rumpf

Fig. 2 einen"Schnitt durch einen horizontal aufgestellten Widerstandsofen mit zweiteiligem Rumpf.

Der Ofen nach Fig. 1 besteht aus einem vorteilhaft aus hitzebeständigem Stahl hergestelltem Rumpf 1, der gleichzeitig das Heizelement des Ofens bildet. Der Rumpf 1 ist von den übrigen Ofenelementen durch Isolationseinlagen 2 und 3 isoliert und durch Stromschienen 4- und 5 mit Klemmen der Sekundärwicklung der Stromquelle 6 ( Transformator) verbunden. In seinem oberen Teil hat

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hat der Rumpf 1 im Eingangsabschnitt *k einen durch Verringerung des Außendrchmessers des Sumpfes 1 verringerten Wandquerschnitt, um eine vorteilhafte Temperaturverteilung im Innern des Ofens zu erhalten. Oberhalb des Rumpfes 1 ist ein Vorwärmelement 8 befestigt, das von einem Mantel 9 umgeben ist, der einen -Hingraum 10 begrenzt, in den durch einen Stutzen 11 Heißdampf eingespeist wird. Das Heißdampf kondensat wird zur Schaffung einer Atmosphäre im Innern des Ofens mit einem Feuchtigkeitsgehalt, der für den Λ Aktivkohleregenerierungsprozeß erforderlich ist, aus dem Ringraum 10 durch eine Rohrleitung 12 in das Innere des Ofens durch ein Ofenelement 13 eingespeist, das unter denqfRumpf 1 des Ofens angeordnet ist.

Zur Einführung der Beschickung in den Ofen ist eis Beschickungseinrichtung 14 vorgesehen, die im oberen Teil des Ofens auf dem Vorwärmelement 8 angeordnet ist. Die Beschickung wird über eine Entleerungseinrichtung 15 aus dem Ofen entfernt. *

Zur Förderung der Beschickung durch das Ofeninnere dient ein geschlossenes elastisches Zugband 16, das z.B. in Form einer Kette aus hitzebeständigem Stahl hergestellt ist. Da» Zugband 16 ist mit Meinen Scheiben 1? versehen, die in bestimmten Abständen voneinander auf dem Zugband 16 befestigt sind und ist über zwei Räder 18 und 19 gespannt, von denen wenigstens eins als Treibrad dient.

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Die Wirkungsweise des beschriebenen Ausführungsbeispiels des Ofens gemäß der Erfindung ist wie folgt: die Beschickung z.B. zur Regenerierung bestimmte Aktivkohle wird in die Beschickungseinrichtung 14 gebracht, und von dort mit Hilfe der auf dem sich verschiebenden elastischen Zugband 16 befestigten kleinen Scheiben 17 durch den Ofen gezogen und dabei im Vorwärmelement S einer Vorwärmung unterworfei^ind wird dann im Rumpf 1 des Ofens auf die erforderliehe Regenerierungstemperatur erwärmt.

Eine entsprechende Feuchtigkeit der Atmosphäre im Innern des Ofens, die zum richtigen Verlauf des Regenerierungsprozesses erforderlich ist₉ sichert die Zuführung des Wärmedampfkondensats aus dem Raum 10 des Vorwärmelemente 8 in das Ofeninnere durch das Element 13°

Ein anderes Ausführungsbeispiel des Ofens gemäß der Erfindung ist in der Fig. 2 veranschaulicht. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Rumpf 1 des Ofens ebenfalls vorzugsweise aus hitzebeständigem Stahl horizontal aufgestellt und besteht aus zwei Teilen 1a und 1b, die gegeneinander durch eine Isoali er einlage 20 isoliert sind. Der Rumpf 1 ist von den übrigen Ofenelementen durch Isoliereinlagen 2 und 3 getrennt. Der Teil 1a des Rumpfes 1 ist durch Stromschienen 4a und 5a mit den Klemmen der Sekundär-

wicklung der Stromquelle 6a verbunden, und der Teil 1b des Rumpfes 1 ist durch Stromschienen 4b und 5b mit den Klemmen der * des Transformators

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- 7 -Sekundärwicklung des Transformators der Stromquelle 6b verbunden.

Der Eingangsabschnitt 7 des ersten Teils 1a des Rumpfes 1 des Ofens hat zur Erzielung einer günstigeren Temperaturverteilung innerhalb des Ofens einen verringerten Querschnitt der Wände durch Verringerung des Außendurchmessers des Teils 1a des Ofenrumpfes 1«

Mit dem ersten Teil 1a des Ofenrumpfes 1 ist das Vorwärmelement 8 verbunden, das von einem Mantel °>- umgeben ist, der einen Ringraum 10 begrenzt, in den durch den Stutzen 11 Heißdampf eingespeist wird. Das Heißdampf kondensat aus dem Ringraum 10 wird durch eine Rohrleitung 12 mit Hilfe einer Pumpe 21 durch das hinter dem zweiten Teil 1b des Rumpfes 1 angeordnete Ofenelement 13 in das Innere des Ofens eingeführt, um im Innern des Ofens eine Atmosphäre mit einem Feuchtigkeitsgehalt zu gewährleisten, der für den Regenerierungsprozeß der Aktivkohle erforderlich ist. J

Zur Einführung der Beschickung in den Ofen dient eine bekannte Beschickungseinrichtung 1ty, die vor dem Vorwärmelement 8 angeordnet ist. Die Beschickung wird durch eine Entleerungseinrichtung 22 hinter dem Ofenelement 13 aus dem Ofen ausgebracht. Zur Förderung .der Beschickung durch das Ofeninnere dient ein geschlossenes elastisches Zugband 16 , z.B, in Form einer Kette aus hitzebeständigem Stahl. Auf dem elastischen Zugband 16 sind

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in bestimmten Abständen voneinander Scheiben 17 befestigt. Das Zugband 16 ist über Räder 18 und 19 gespannt, von denen wenigstens eins als Antriebsrad dient.

Außerdem hesibzt der Ofen in der Ausführung gemäß Fig. 2 eine einfache Vorrichtung zum Regulieren der Temperatur im Innern des Ofens, die einen Endschalter 23 enthält, der in den Kreis der

* Primärwicklung des Transformators der Stromquelle 6b und mit

einem Flansch des Teils 1b verbunden ist. *geschaltet

Die Wirkungsweise des zweiten Ausführungsbeispiels des Ofens gemäß der Erfindung ist der ersten ähnlich, jedoch wird die Temperatur im Innern des Ofens, insbesondere im Innern des zeiten Teils 1b des Ofenrumpfes mit Hilfe eines einfachen Systems mit dem Endschalter 23 geregelt. Der Endschalter 23 ist derart angeordnet, daß er mit einem Flansch oder einen anderen mit dem sich bei Temperaturanstieg ausdenkenden Teil 1b des Ofenrumpfes fest verbundenen Element zusammenwirkt und bei Überschreitung eines bestimmten Temperaturwertes, d.h. eines bestimmten Dehungsausmaßes die Unterbrechung des Stromkreises der Primärwicklung des Transformators der Stromquelle 6b bewirkt, wodurch die Aufheizung des Rumpfes 1b unterbrochen wird, so daß die Temperatur absinkt.

Das Absinken der Temperatur des Teils 1b auf einen bestimmten Wert bewirkt wieder die Stromeinschaltung in der Primärwicklung des Transformators der Stromquelle 6b und es erfolgt ein er-

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neutes Aufheizen des Teils 1ΐ> "bis zur Grenzt emepr atur. Dieses einfache Verfahren zur Temperaturregelung gestattet es, die Temperatur in entsprechenden Grenzen, insbesondere für den Aktivkohleregenerierungsprozeß aufrecht zu erhalten.

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Claims

κ ν PL 7170

1. JuIi 1971

RZ/Br

Patentansprüche

1. Elektrischer Widerstandsofen, insbesondere zur Regenerierung von Aktivkohle, der einen Rumpf sowie Einriehtung*.zum Füllen und Entleeren des Ofens "besitzt, in dem das einer Wärmehehandlung zu unterziehende Material in kontinuierlicher oder periodischer Bewegung von einer Beschickungseinrichtung durch die Heizzone zur Entleerungseinrichtung verschoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Rumpf (1) des Ofens aus einem Metallrohr, "beispielsweise aus hitzebeständigem Stahl besteht, das von den übrigen Elementen des Ofens isoliert ist und dessen Enden an Pole einer Stromquelle (6) angeschlossen sind.

2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rumpf (1) des Ofens aus zwei gegeneinander isolierten Teilen (1a, 1b) besteht, von denen ^eder Teil an beiden Enden an die Pole separater Stromquellen (6a,6b) angeschlossen ist.

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3. Ofen nach Anspruch. 1 oder 2, dadurch, gekennzeichnet, daß der Rumpf (1) des Ofens im Eingangsabschnitt (7) einen verringerten Wandquerschnitt aufweist, beispielsweise durch Änderung des Außendurchmessers.

4. Ofen nach. Anspruch. 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Ofenrumpf (1), hinter der Beschickungseinrichtung (14·) ein Vorwärmelement (8) angeordnet ist, das einen von einem " Mantel (9) begrenzten Ringraum (10) enthält, in den durch einen Stutzen (11) Heißdampf eingespeist wird.

5· Ofen nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Rohrleitung (12), durch die das Heißdampf kondensat aus dem Ringraum (10) des Vorwärmelementes (8) zwischen dem Rumpf (1) und der Entleerungseinrichtung (15»22) des Ofens in das Innere des Ofens einspeisbar ist.

6. Ofen nach Anspruv... I bis 5_? gekennzeichnet durch lörderelemente in Form von kleinen Scheiben (17), die in bestimmten Abständen auf einem elastischen, aus hitzebeständigem Material angefertigtem geschlossenen Zugband (16) befestigt sind, welches über mindestens zwei Räder (18,19) derart gespannt ist, daß die Scheiben (17) durch das Innere des Rumpfes (1) des Ofens hindurchziehbar sind.

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7. Ofen nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Endschalter (25), der in den Kreis der Primärwicklung der Stromquelle (6b), die den zweiten Teil (1b) des Ofenrumpfes (1) speist; geschaltet ist und derart angeordnet ist, daß ein Flansch, ©der ein anderes mit dem Teil (1b) des Ofenrumpfes (1) fest verbundenes Element nach. Überschreiten einer bestimmten Temperatur des Teiles (1b) des Ofenrumpfes (1) die Ausschaltung des Stromes in der Primärwicklung der Stromquelle (6b) bewirkt.

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