DE2317024B2 - Chlorverbrennungsofen - Google Patents
ChlorverbrennungsofenInfo
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description
30
Die Erfindung betrifft einen Chlorverbrennungsofen zur Gewinnung von Chlorwasserstoffgas und
wäßriger Salzsäure mit einer hohlzyündrischen von einem Stahlmantel umschlossenen, aus Graphitblöcken
bestehenden Brennkammer und Vorrichtungen zum Kühlen der Graphitblöcke.
Zur Herstellung von Chlorwasserstoff sind Chlorverbrennungsofen
mit einem zylindrischen, durch imprägnierte Graphitblöcke begrenzten, von einem Stahlmantel umschlossenen Verbrennungsraum bekanntgeworden.
Zur Vermeidung einer die Kunstharzimprägnierung der Graphitblöcke schädigenden unzulässigen Erwärmung der Brennkammerauskleidung
ist eine Kühlung der Graphitblöcke erforderlich, die in den bekannten Chlorverbrennungsöfen
durch den Ringspalt zwischen Graphitauskleidung und Stahlmantel durchströmendes Kühlwasser erfolgt.
Eine wesentliche Kühlung des Chlorwasserstoffgases wird dabei wegen des schlechten Wärmeübergangs
und der verhältnismäßig kleinen Austauschflächen nicht erreicht, so daß auf nachgeschaltete
intensiv wirkende Kühlzonen nicht verzichtet werden kann. Nach der deutschen Patentschrift
10 98 493 sind beispielsweise im oberen Teil der Brennkammer angeordnete, von einer Kühlflüssigkeit
durchströmte Kühlelemente für eine hinreichende Kühlung des Reaktionsprodukts geeignet.
Nach der deutschen Patentschrift 10 35 626 ist es schließlich bekannt, oberhalb der Brennkammer eine
mit einer wäßrigen Flüssigkeit beschickte, von dem heißen Chlorwasserstoffgas durchströmte Absorptionszone
anzuordnen und die Kammerwand durch die herablaufende Salzsäure zu kühlen. Zur Vermeidung
von Störungen des Brennvorgangs durch herabtropfende Flüssigkeit muß der Brenner durch einen
glockenartigen Schirm geschützt werden dessen
Standzeit auch bei gleichmäßiger Kühlung durch das ablaufende Absorbat wegen der unvermeidbaren
Wärmespannungen verhältnismäßig gering .st. Zudem ist es für die Gewinnung von wasserfreiem
Chlorwasserstoffgas erforderlich, in einer nachgeschalteten Heizvorrichtung einen Teil des Chlorwasserstoffs
aus der angefallenen wäßrigen Salzsäure auszutreiben.
Der vorliegenden Erfindung hegt die Aufgabe zugrunde,
ohne zusätzliche Brennkammereinbauten die Kühlung der Brennkammerwand mit einer wirksamen
Kühlung des heißen Chlorwasserstoffgases oder der gegebenenfalls gewonnenen Salzsäure zu
verbinden.
Die Aufgabe wird mit einem Chlorverbrennungsofen der eingangs genannten Art gelöst, in dessen
Graphitblöcken 3 eine erste Gruppe von rohrförmigen Kanälen 5 zur Aufnahme von Chlorwasserstoffgas
u^.d eine zweite Gruppe von schlitzförmigen von
dem ringförmigen Raum 7 zwischen Mantel 4 und Graphitblöcken 3 ausgehenden Kanälen 6 zur Aufnahme
von Kühlwasser angeordnet sind und die Kanäle 5 sich von einem Verteilungsraum 8 am Kammerkopf
zu einem mit Austrittsstutzen 10, 11 versehenen Ringraum 9 am Kammerfuß erstrecken und
die Kanäle 6 von einem Verteilungsraum 18 am Kammerfuß zu einem Sammelraum 19 am Kammerkopf
verlaufen.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Abstand der schlitzförmigen Kanäle 6
von der Brennkammerinnenwand vorteilhaft kleiner als der entsprechende Abstand der rohrförmigen Kanäle
5. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die rohrförmigen Kanäle 5 mit einer
Einspeisvorrichtung für Absorptionswasser versehen. Die rohrförmigen Kanäle 5 werden vorteilhaft jeweils
von zwei schlitzförmigen Kanälen 6 umgeben.
In erfindungsgemäßen Chlorverbrennungsöfen wird durch das in den schlitzförmigen Kanälen der Graphitblöcke
aufsteigende Kühlwasser nicht nur die Brennkammerwand auf eine für die Kunstharzimprägnierung
des Graphits unschädliche Temperatur sondern gleichzeitig auch das im Gegenstrom in
den rohrförmigen Kanälen absteigende Chlorwasserstoffgas auf eine für die Weiterverarbeitung vorteilhafte
Temperatur gekühlt, so daß zusätzliche Kühlvorrichtungen entfallen und eine besonders niedrige
Bauhöhe der Gesamtanlage zur Herstellung von Chlorwasserstoff sowie ein günstiger thermischer
Wirkungsgrad erreicht werden. Alternativ sind erfindungsgemäße öfen ebenfalls zur Gewinnung von
wäßriger Salzsäure geeignet, wobei Chlorwasserstoffgas und Absorptionswasser in die rohrförmigen
Kanäle eingespeist und die Lösungswärme über die schlitzförmigen Kanäle abgeführt wird. Die jeweils
gewünschte Konzentration der abfließenden Säure läßt sich durch einfaches Regeln der zugesetzten
Absorptionswassermenge einstellen.
Die Erfindung wird in den Zeichnungen beispielhaft erläutert.
F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Chlorverbrennungsofen
gemäß der Erfindung,
F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie A-B in
Fig. 1.
Die Brennkammer 1 mit dem im Kammerboden angeordneten Brenner 2 ist aus Graphitblöcken 3
gebildet und von dem Stahlmantel 4 umschlossen.
Die Graphitblöcke 3 enthalten eine Gruppe rohrförmiger Kanüle 5 und eine Gruppe schlitzförmiger
Kanäle 6, wobei diese von dem ringspaltförmigen Raum 7 zwischen Stahlmantel und Graphitblöcken
ausgehen. Die Kanäle 5 erstrecken sich von dem Verteilungsraum 8 am Kammerkopf zu dem Ring·
raum 9 am Kammerfuß, der mit Stutzen 10 und 11
zum Ableiten von Chlorwasserstoff und Kondensat versehen ist. Das Kühlwasser wird über den Stutzen
12 dem Verteilungsraum zugeführt und über den am Aufsatz 14 angeordneten Stutzen IS abgeleitet.
Der rohrförmige, gekühlte Aufsatz 14 ist mit der Berstplatte 16 versehen. Diese Anordnung der Berstplatte
gewährleistet bei etwa auftretenden Explosionen ein trägheitsloses Ansprechen, so daß der
Aufbau hoher Drücke ausgeschlossen ist.
Die Verbrennung des dem Brenner 2 zugeführten Chlors und Wasserstoffs wird durch den Stutzen 17
beobachtet und gesteuert. Das gebildete Chlorwasserstoffgas durchströmt die Brennkammer 1, gelangt in
den Verteilungsraum 8 und unter Umkehrung der Strömungsrichtung in die rohrförmigen Kanäle 5,
die jeweils zwischen je zwei schlitzförmigen Kanälen 6 angeordnet sind. Das kalte Kühlwasser wird
über den Stutzen 12 und den Verteilungsraum 18 den Kanälen 6 und dem ringspaltartigsn Raum 7
zugeführt, durchströmt die Kanäle und den Ringspalt unter Wärmeaufnahme und fließt über den
Sammelraum 19 und Stutzen IS ab. Zur ausreichenden Kühlung der Brennkammerinnenwand ist es
zweckmäßig, den Abstand der schlitzförmigen Kanäle 6 von der Brennkammerinnenwand kleiner zu
wählen, als den Abstand der Kanäle 5. Das gekühlte Chlorwasserstoffgas wird durch den Stutzen 10 und
etwa anfallendes Kondensat über den Stutzen 11 abgeleitet.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Chlorverbrennungsofen zur Gewinnung von Chlorwasserstoffgas und wäßriger Salzsäure mit
einer hohlzylindrischen von einem Stahlmantel umschlossenen, aus Graphitblöcken bestehenden
Brennkammer und Vorrichtungen zum Kühlen der Graphitblöcke, dadurch gekennzeichnet,
daß in den Graphitblöcken (3) eine erste Gruppe von rohrförmigen Kanälen (5) zur
Aufnahme von Chlorwasserstoffgas und eine zweite Gruppe von schlitzförmigen von dem ringförmigeD
Raum (7) zwischen Mantel (4) und Graphitblöcken (3) ausgehenden Kanälen (6) zur Aufnahme von Kühlwasser angeordnet sind und
die Kanäle (5) sich von einem Verteilungsrauni (8) am Kammerkopf zu einem mit Austrittsstutzen
(10,11) versehenen Ringraum (9) am Kammerfuß erstrecken und die Kanäle (6) von einem
Verteilungsraum (18) am Kammerfuß zu einem Sammelraum (19) am Kammerkopf verlauten.
2. Chlorverbrennungsofen nach Anspruch I1
dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der schlitzförmigen Kanäle (6) von der Brennkammerinnenwand
kleiner ist als der Abstand der rohrförmigen Kanäle (5).
Priority Applications (3)
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ES423951A ES423951A1 (es) | 1973-04-05 | 1974-03-06 | Un horno de combustion de cloro. |
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Publications (3)
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DE2317024A1 DE2317024A1 (de) | 1974-10-24 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
DE2317024A1 (de) | 1974-10-24 |
IT1004113B (it) | 1976-07-10 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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