DE2263030B2

DE2263030B2 - Vorrichtung zur Abtrennung feiner Teilchen aus Heißgas

Info

Publication number: DE2263030B2
Application number: DE2263030A
Authority: DE
Inventors: Leon Michel Chaussy; Tsuneo Miyashita
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1971-12-24
Filing date: 1972-12-22
Publication date: 1978-06-08
Also published as: US3823530A; CA980679A; FR2164892A1; AU470776B2; AU5026572A; DE2263030C3; GB1381630A; LU66739A1; FR2164892B1; JPS4869760A; JPS53381B2; NL7217232A; BE793278A; NL154124B; DE2263030A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abtrennung feiner Teilchen aus Heißgas.

Wird Stadtgas oder Synthesegas aus Rohöl oder Erdöl erzeugt und dieses der thermischen Crackung unterzogen, oder wird Schmieröl mit Sauerstoff teilweise oxidiert so enthält das derart erzeugte Gas feine Teilchen, wie Ruß. Diese müssen bei Verwendung des Gases z. B, als Stadtgas aus dem Gas entfernt werden. Wird ein derartiges Gas als Stadtgas oder Synthesegas verwendet wird das Gas abgekühlt und bei Raumtemperatur angewandt Deshalb können die feinen Teilchen, wie Ruß, wirksam durch Leiten des Gases durch einen Wassersprühturm oder einen Waschturm entfernt werden. Wenn es jedoch erwünscht ist, das Gas mit höchstmöglichen Temperaturen zu verwenden, beispielsweise wenn es in einem Reduktionsofen zum Schmelzen von Erzen verwendet wird, vermindert die Verwendung von Wasser unvermeidlich die Temperatur des Gases bis zu einem derartigen Ausmaß, daß das Gas vor der Einführung in den Ofen wieder erhitzt werden muß.

Wenn Ruß oder ähnliche in einem heißen Gas enthaltene Stoffe abgetrennt und ohne Senken der Temperatur des Gases gesammelt werden sollen, werden diese, sofern das Gas in Berührung mit Luft gebracht wird, augenblicklich verbrennen, mit dem Ergebnis, daß sie nicht gesammelt und weiterverwendet werden können.

Aus der US-PS 29 31 843 ist eine Vorrichtung zum Reinigen von Gasen mittels flüssigem Metall in Tropfenform bekannt Es handelt sich dabei um eine Vorrichtung zur Pyrolyse von Kohlenwasserstoffen, bei welcher ein geschmolzenes Metall als Wärmeübertragungsraedium verwendet wird. Mit dieser Vorrichtung

ίο wird kein ausreichender Kontakt zwischen den aufsteigenden heißen Gasen und den fallenden geschmolzenen Metalltropfen erreicht so daß die Ergebnisse unbefriedigend sind. Diese Vorrichtung besitzt jedoch ebenfalls Heizvorrichtungen und Pumpe für geschmolzenes Metall sowie einen Abscheider für aufschwimmende Feinteilchen.

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt eine Vorrichtung für die Entfernung feiner Teilchen, wie Ruß, die in heißen Gasen enthalten sind, anzugeben, mit welcher die feinen Teilchen ohne

Herabsetzung der Gastemperatur und ohne Berührung

des Gases mit Luft wirksam abgetrennt und gesammelt werden können.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist dazu einen

mit Raschig-Ringen gefüllten Waschturm auf, der in seinem Unterteil mit einer neben ihm angeordneten Metallbadkammer, ausgerüstet mit Brenner und darüber angeordneter, intermittierend betriebener Abzugsschleuse für die Feinteilchen, kommunizierend verbun- den ist.

Durch die nachstehende Beschreibung wird die Erfindung unter Bezugnahme auf das in den Zeichnungen dargestellte Beispiel, veranschaulicht Fig. 1 stellt einen Längsschnitt entlang der Linie I-1 derFig.2dar,

F i g. 2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie H-II der F ig. 1.

Nach F i g. 1 ist der untere Teil des Waschturmes 1 mit der Metallbadkammer 2 durch ein Rohr 4 kommunizierend verbunden, während sein oberer Teil mit einem ringförmigen Rohr 5 versehen ist Dieses ist an eine elektromagnetische Pumpe 6 angeschlossen, die mit der Metallbadkammer 2 verbunden ist Die elektromagnetische Pumpe 6 und das ringförmige Rohr

« 5 bilden die Vorrichtung 3 für Transport und Versprühen des Metalls. Die ringförmige Röhre 5 besteht aus zwei Röhrenteilen 8 und 9, die auf dem Inneren und Äußeren der Wand 7 des oberen Teiles des Waschturmes verlaufen, und durch einen Röhrenteil 10, der sich durch die Turmwand 7 erstreckt, verbunden sind. In der unteren Seite des Röhrenteils 8 sind Düsenöffnungen 11 angeordnet durch die das durch die öffnung 12 eingeführte geschmolzene Metall (A) in Tropfenform freigelassen wird. Das ringförmige Rohr 5 kann jegliche andere Form und Konstruktion aufweisen, wenn das mitgeschmolzene Metall in geeigneter Weise zerteilt und gleichmäßig innerhalb des Turmes aufgegeben werden kann. Die das geschmolzene Metall (A) aus der Metallbadkammer 2 in das ringförmige Rohr 5 transportierende elektromagnetische Pumpe 6 ist von bekanntem Typ und wird deshalb nicht weiter erklärt. Anstelle der elektromagnetischen Pumpe können beliebige andere Transportvorrichtungen verwendet werden.

Der Mittelteil des Waschturmes 1 ist mit Raschig-Ringen 13 aus feuerfestem Material in mehreren Reihen aufgefüllt. Das Heißgas wird von einem Einlaß 14 eingeführt Die Tropfen des geschmolzenen Metalls

kommen mit dem Gas im Gegenstrorn in Berührung.

Das geschmolzene Metall (A) sammelt sich in dem unteren Teil des Turmes 1 an, aus dem es in die Metallbadkammer 2 fließt

An der öffnung auf der Spitze der (victallbadkammer 2 ist eine Rußabzugsschleuße 15 angeordnet, an der eine Abtrennungsvorrichtung für die feinen Teilchen vom geschmolzenen Metall angebracht ist Bei der veranschaulichten Ausführung ist ein Behälter 16 auf dem Auslaß 15 mit einem dazwiscliengeschalteten Ventil 17 angebracht Der Behälter 16 wird mit einem Inertgas wie Stickstoff gefüllt Die Bezugsziffer 18 bezeichnet ein Sicherheitsventil zur Einstellung des Inertgasdrucks in dem Behälter 16.

Nachfolgend wird das Verfahren zur Abtrennung und Gewinnung der feinen Teilchen aus dem Gas und vom geschmolzenen Metall mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung beschrieben: Heißes Gas (G+ S), das durch Crackung oder Umwandlung von Asphalt bzw. Bitumen oder Rohöl erzeugt wurde, tritt in den Waschturm 1 ein und wird entlang der Richtungen, die durch die gestrichelten Pfeile gezeigt sind, geführt. Das geschmolzene Metall (A) besteht aus einem niedrig schmelzenden Metall, wie Blei, Zink, Kupfer und Zinn, das weder mit den Feinteilchen noch mit den Raschig-Ringen 13 reagiert Es wird in Tropfen aus den Düsenöffnungen U gesprüht und, wie durch die durchgezogenen Pfeile veranschaulicht ist, fließt es herab und kommt mit dem Heißgasstrom im Turm in Berührung. Anschließend schwimmen die feinen Teilchen, wie Ruß, auf der Oberfläche des geschmolzenen Metalls in der Metallbadkammer auf, da das untere Ende des Turmes direkt mit dieser verbunden ist. Das geschmolzene Metall in der Metallbadkammer 2 dient als Gasdichtung. Schwimmt der in dem geschmolzenen Metall enthaltene Ruß auf der Oberfläche des geschmolzenen Metalls auf, wird er dort von dem Metall abgetrennt. Beim Ansteigen der Metalloberfläche in der Metallbadkammer 2 durch eine Druckerhöhung im Inneren des Turmes 1, werden die feinen Teilchen »S«, die auf der Oberfläche des geschmolzenen Metalls schwimmen und angehäuft sind, in den Behälter 16 eintreten und auf diese Weise sicher abgetrennt und gesammelt Sie können aus dem Behälter 16 leicht mittels eines Schraubenförderers oder durch Einspeisung von Inertgas aus 19 entnommen werden.

Das Gas, aus dem die feinen Teilchen in der vorstehend beschriebenen Weise entfernt worden sind, entweicht nun durch einen Auslaß 21 und wird beispielsweise in einen Reduktionsofen weiterverwendet

Das in der Metallbadkammer befindliche geschmolzene Metall, das durch die Berührung mit dem Heißgas in seinem geschmolzenen Zustand bleibt, kann mittels eines Hilfsbrenners 22 erhitzt werden.

Mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung können also feine Teilchen, wie Ruß, die im Heißgas enthalten sind, abgetrennt und entfernt werden, während das Gas auf seiner erhöhten Temperatur bleibt oder alternativ die Temperatur des Gases erhöht oder vermindert wird.

Darüber hinaus können die feinen Teilchen, da sie mit dem geschmolzenen Metall nicht chemisch reagieren und auf dessen Oberfläche in der Metallbadkammer schwimmen, leicht gewonnen werden. Gleichzeitig kann das geschmolzene Metall frei von jeglicher Verunreinigung gehalten und daher über einen langen Zeitraum verwendet werden.

Weiter ist es möglich, das Metall durch den Wärmeaustausch mit dem Heißgas in geschmolzenem Zustand zu halten oder die Temperatur des Gases durch zusätzliche Hilfsbeheizung des Metallbades zu erhöhen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Abtrennen feiner Teilchen aus Heißgas zu deren Gewinnung, bestehend aus einem Waschturm, in den unterhalb des oben angeordneten Gasabzuges geschmolzenes Metall über eine Pumpe durch Düsen eingesprüht wird, das sich im Waschturmunterteil sammelt, wobei für das Metall eine Heizvorrichtung und für die aufschwimmenden Feinteilchen eine Abscheidevorrichtung vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Raschig-Ringen (13) gefüllte Waschtrum (1) in seinem Unterteil mit einer neben ihm angeordneten Metallbadkammer (2), ausgerüstet mit Brenner (22) und darüber angeordneter, intermittierend betriebener Abzugsschleuse (15) für die Feinteilchen kommunizierend verbunden ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sammelbehälter (16) für die Feinteilchen, in den ein Inertgas eingefüllt ist, über der Abzugsschleuse (15) der Metallbadkammer (2) unter Zwischenhaltung eines Ventils (17) angebracht ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem oberen Teil des Turmes (1) ein von der Pumpe (6) gespeistes ringförmiges Rohr (5) vorgesehen ist, dessen mit einer Vielzahl von Düsenöffnungen (11) versehenes inneres Rohrteil (8) über Teil (10) mit einem äußeren Rohrteil (9) verbunden ist

4. Verfahren zur Abtrennung und Gewinnung der Feinteilchen vom geschmolzenen Metall der in den Ansprüchen 1 bis 3, beschriebenen Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet daß die Oberfläche des Metallbades in der Kammer (2), auf der die Feinteilchen schwimmen, durch Druckerhöhung im Heißgas-Waschturm so weit angehoben wird, bis die schwimmenden Teilchen in den durch das Ventil (17) abschließbaren Behälter (16) eintreten.