DE2228201C3 - Reaktor zum Herstellen von Bleiglätte - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Reaktor zum Herstellen von Bleiglätte mit den Gattungsmerkmalen des Hauptanspruchs.

Ein auf die Anmelderin zurückgehender Reaktor dieser Art (3. International Conference on Lead, Sept. 1968) enthält ein in das Reaktorgehäuse schräg zur Vertikalen eingeführtes Venturirohr, durch das die Reaktionsluft über die in der Gehäuseachse aus dem Reaktor herausführende Absaugleitung von einem nachgeschalteten Gebläse eingesaugt wird. Durch die Ausbildung des Lufteinlasses als Venturirohr werden hohe Einströmgeschwindigkeiten der Reaktionsluft in den Reaktor erzielt, die zu einem intensiven Reaktionsablauf und einer innigen Vermischung zwischen dem im Reaktor enthaltenen flüssigen Blei und feinen Luftbläschen beiträgt. Durch die zur Vertikalen geneigte Ausrichtung des Venturirohrs wird durch die beschleunigte Luftströmung der durch den Rührer im Reaktor bewirkten relativ langsamen Bewegung der Schmelze in Umfangsrichtung eine weitere zur Mittelachse des Reaktors gerichtete Bewegung überlagert, die eine intensive und gleichmäßige Mischung der einzelnen Komponenten weiter fördert. Eine die Korngrößenverteilung des gebildeten Bleioxydes beeinflussende Luftströmung im Gehäuseinneren tritt aufgrund der Ausrichtung des venturiförmigen Lufteinlasses sowie der in den Gehäusedeckel mündenden Absaugleitung für die gebildete Bleiglätte nicht ein. Aus diesem Grunde muß zur Ein· haltung des erforderlichen Korngrößenbereiches der erzeugten Bleiglätte vor die Filter ein Zyklon in die Absaugleitung eingeschaltet werden.

Bei einem anderen bekannten Reaktor (GB-PS 10 69 430) ist der Lufteinlaß als vertikal angeordnetes Zylinderrohr ausgebildet. Die Absaugleitung für das im Reaktor gebildete Oxyd mündet im Gehäusedeckel nahe der Seitenwand des Gehäuses. Es ergibt sich daher im Gehäuseinneren keine Luftströmung, die einen unmittelbaren Einfluß auf die Korngrößenverteilung des im Reaktor erzeugten Bleioxyds haben könnte. Auch diesem Reaktor ist in üblicher Weise ein gesonderter Zyklon nachgeschaltet, in dem eine Korngrößensichtung der anfallenden Bleiglätte erfolgt, wobei das zu grobkörnige Material über eine gesonderte Leitung wieder in den Reaktor zurückgeführt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, im Reak torinneren die Gewinnung von Bleiglätte mit einer gleichmäßigen Korngrößenverteilung zu erreichen. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst.

Das Grundprinzip der Erfindung ist darin zu sehen, daß im Inneren des Reaktorgehäuses eine Luftströ mung erzielt wird, die der in einem Zyklon entspricht, wodurch auf die Nachschaltung eines gesonderten Zy klons verzichtet werden kann. Im Reaktor tritt eine Korngrößensichtung des gebildeten Bleioxydes ein, wo bei über die zentral angeordnete Absaugleitung immer nur das feinkörnige Bleioxyd abgeführt wird, während das grobkörnige Material im Reaktor bleibt und darin vornehmlich durch Prallwirkung weiter zerkleinert

wird.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung mit den Merkmalen des Unteranspruches verhindert eine zu schnelle Abkühlung des flüssigen Bleis und außerdem einen Eintritt von Staub in die Bleieinlaßöffnung.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels veranschaulicht; es zeigt

Fig.] einen axialen Schnitt durch einen Reaktor zum Herstellen von Bleiglätte und

F i g. 2 eine Draufsicht auf den teilweise aufgeschnittenen Reaktor von Fig. I.

Der dargestellte Reaktor besitzt ein zylindrisches Gehäuse 1, dessen Boden 2 eine sich noch oben /u erweiternde konische Form besitzt. Der Form dieses Bodens ist ein mit beispielsweise drei Schaufeln oder Flügeln 4.7, 4b und 4c versehener Rührer 3 angepaßt, der jedoch den Boden nicht berührt. Er ist um eine Achse 5 drehbar montiert und wird in Richtung des Pfeils 6 durch einen nicht gezeigten Mechanismus angetrieben. Man erkennt, daß diese Anordnung gestattet, der vom Rührer 3 bei dessen Rotation erzeugten kreisförmigen Rührbewegung eine Radialbewegung zu überlagern. Die Rotationsgeschwindigkeit dieses Rührers ist regelbar, wodurch auf die Intensität der Rührbewegung und mithin den Grad der Oxydation des Bleis Einfluß genommen werden kann.

Der ebenfalls konische, aber sich nach unten zu erweiternde Deckel 7 des Gehäuses I wird von einem Lufteinlaß in Form eines Venturirohres 8 durchsetzt, dessen geometrische Achse 9 gegen die Vertikale geneigt und in das Innere des Reaktors im Sinne der Rotation des Rührers 3 gerichtet ist. Genauer bildet diese Achse 9 bei dem in der Zeichnung dargestellten Reaktor mit der Vertikalen einen Winkel von etwa 40° und in Horizontal-Projektion eine Tangente an einen auf die Achse des Gehäuses 1 zentrierten Kreis, dessen Radius gleich dem etwa 0,6fachen desjenigen des Gehäuses 1 ist. Die Orientierung nach unten vorausgesetzt, ist er in gleichem Sinne gerichtet wie der Pfeil 6.

Man erkennt leicht, daß die oben angegebenen numerischen Werte abhängig von den Dimensionen des Reaktors und insbesondere dem Verhältnis zwischen seiner Höhe und seinem Durchmesser variieren. Diese Werte können vom Fachmann in jedem besonderen Fall leicht unter Berücksichtigung dessen fes«gelegt werden, daß es sich darum handelt, der eingeführten Luft eine absteigende Dreh- bzw. Wirbelbewegung zu erteilen, die eine Angleichung des Betriebs der Vorrichtung an denjenigen eines Zyklons ermöglicht: Auf

diese Weise wird tatsächlich eint/ inn -liauisi he Sich lung der Teilchen erreicht, wie weiter unten naher angegeben isi.

Im übrigen gestattet das Ventuiuohi 8 ilie provisorisehe Anordnung von ISrennem i(), ilie eine Verkürzung s der Inbeiriebnahmezeit ermöglichen und deren KoIIe weiler unten naher erläutert i-.t.

Das in Oxyd umzuwandelnde geschmolzene Blei wird in das Gehäuse I über einen Einlaß Il und mittels einer nicht gezeigten Pumpe eingebracht, deren Inbetriebnahme und Stillsel/ung durch ein Uhrwerk ge steuert werden, das vorangehend in Abhängigkeit vom Durchsatz der Vorrichtung und der gewünschten Quali tat des Oxyds einstellbar ist.

[{in Ablenkorgan 12 ist im Sinne der Rotation des is Rührers 3 gesehen vor dem Einlaß Il im Gehäuse 1 angeordnet. Ks hat die form eines vertikalen geboge nen Blechs, das an seinem einen Enoe am Gehauseman tel Π des Gehäuses 1 montiert ist und nach innen /u verlauft, wobei es bei etwa zwei Dritteln des Radius des Gehäuses I von dessen Zentrum aus gerechnet endet. Die Funktion dieses Ablenkorgans 12 besteht vor allem darin, da(.5 vermieden wird, daß der Bleisirahl erstarrt und daß die Möglichkeit eines Luftaustrittes sowie Abgang von Staub durch den Bleieinlaß 11 ausgeschaltet wird. Pyrometerrohre 14 sind zwischen diesem Ablenk organ 12 und dem Einlaß 11 angeordnet.

Das durch die Reaktion der über das Venturirohr 8 eingeführten Luft mit dem durch den EinlaiJ 11 in den Reaktor eintretenden Blei erzeugte Oxyd wird durch eir.e axiale Absaugleitung 15 abgezogen, die den Dekkei 7 des Gehäuses 1 durchsetzt. Diese Leitung 15 ist in der Tat mit einer nicht gezeigten Absaugvorrichtung verbunden, die im Innern des Gehäuses ! einen Untcrdnck aufrechterhält. Außerdem ist sie mit Öffnungen 16 von regelbarem Öffnungsquerschnitt versehen, über welche sie mit der äußeren Umgebung in Verbindung gesetzt werden kann und die mithin gestatien. über einen »Bypass«-E.ffekt auf den Durchfluß der durch das Venturirohr 8 zugelassenen Luft Einfluß zu nehmen.

Durch die Leitung 15 führt andererseits ein axiales Rohr 17, dessen Rolle weiter unten erläutert wnd.

Das Gehäuse I ist selbst in einem äiiHeitn Kuh tel 18 angeordnet, der mit einem Einlaß I¹I und ei Auslaß 20 fur Kühlluft versehen ist. Ls ist tx.-karmi. daß die Oxydation von Blei stark exotherm verläuft, so daß diese im /.wischcniaurn 21 zwischen dem Gehäuse 1 und dem Mantel 18 zirkulierende Kühlluft dazu dient, einen Teil der bei der Reaktion freigesetzten Wärme mengen abzuführen.

Schheß'ich wird uvr unten; Ieil des Mantels 18 von einem Konus 22 durchsetzt, der ein nicht gezeigtes Lager trägt, in dem die Welle des Rührers i beweglich ist. Dieses Lager wird unten durch mit Hilfe einer nicht gezeigten Vorrichtung in den Konus 22 eingeführter Luft gekühlt und in seinem oberen Bereich durch die Wirkung des im Gehäuse 1 herrschenden I Jnterdrui ks mit I lilfe von Luft, die durch das axiale Rohr 17 zutr itt.

Der dargestellte Reaktor arbeitet in folgender Weise: Man beginnt zunächst mit dem Aufheizen mittels der im Venturirohr 8 angeordneten Brenner 10. bis eine Temperatur erreicht wird, die zumindest dem .Schmelzpunkt von Blei entspricht. Man führt dann über den Einlaß 11 in das Gehäuse I geschmolzenes Blei ein. das dii.ch Oxydation mit Luft unter Angabe bedeutender Wärmemengen in Oxyd umgewandelt wird, was eine Tendenz zur Erhöhung der Temperatur im Gehäuse 1 mit sich bringt.

Wenn der optimale Temperamrwcrt erreich) ist. wird die Temperatur durch Regelung des Querschnitts der Öffnungen 16 konstant gehalten, die den Durchfluß der durch das Venturirohr 8 zugelassenen Luft steuern und/oder durch Regelung des Durchflusses der Kühlluft, die im Zwischenraum 21 zwischen Gehäuse 1 und Mantel 18 zirkuliert. Dadurch, daß der Reaktor, wie oben angegeben ist, wie ein Zyklon funktioniert, ent weichen genügend feine Teilchen durch die Leitung 15, während die anderen mit dem Gehäusemantel Ii in Kontakt kommen und zum Boden 2 fallen, wo sie vom Rührer 3 wieder aufgenommen werden. Auf diese Weise wird am Ausgang der Leitung 15 feinkörniges Oxyd mit sehr homogener Korngröße erhalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Reaktor /um Herstellen von Bleiglätte mit hohem Gehalt an freiem Blei durch Oxydation von flüssigem Blei mittels Luftsauerstoff mit einem zylindrischen Gehäuse, einem darin mit einstellbarer Geschwindigkeit rotierenden Rührer, einem Lufteinlaß in Form eines in das Gehäuse zur Vertikalen geneigt einmündenden Venturirohres, einem Ein laß zum kontinuierlichen Einführen von flüssigem Blei und einer in der Gehäuseachse liegenden Absaugleitung für das gebildete Bleioxyd, dadurch gekennzeichnet, daß das Venturirohr (8) in Drehrichtung des Rührers (3) geneigt ausgerichtet ist und daß die Absaugleitung (15) in das Gehäuseinnere eintaucht.

2. Reaktor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein am Gehäusemantel (13) bezogen auf die Drehrichtung des Rührers (3) vor dem Bleieinlaß (11) angeordnetes, vertikal stehendes und gebogenes Ablenkorgan (12).