DE2428549A1 - Chemischer reaktor zum behandeln von dispersen materialien - Google Patents

Chemischer reaktor zum behandeln von dispersen materialien

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DE2428549A1 DE19742428549 DE2428549A DE2428549A1 DE 2428549 A1 DE2428549 A1 DE 2428549A1 DE 19742428549 DE19742428549 DE 19742428549 DE 2428549 A DE2428549 A DE 2428549A DE 2428549 A1 DE2428549 A1 DE 2428549A1
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Description

  • Chemischer Reaktor zum Behandeln von dispersen Materialien Die Erfindung bezieht sich auf eine Ausrüstung zum Durchführen physikalischer und chemischer Prozesse, bei denen Plasma mit niedriger Temperatur verwendet wird, und betrifft plasmaerhitzte chemische Reak.toren zum Behandeln von dispersen Materialien.
  • Der erfindungsgemäße Reaktor kann hauptsächlich zum Durchführen chemischer Reaktionen in Plasma mit niedriger Temperatur, aber auch zum Behandeln von dispersen Materialien mit dem Ziel, sie zu sphärodisieren (kugelähnlich machen), zum Erzeugen ultradisperser Pulver sowie zum Plasmaaufstäuben von schwerschinelzenden und anderen Materialien Verwendung finden.
  • Es ist ein plasmaerhitzter chemischer Reaktor zum Behandeln von dispersen Materialien und zwar zum Durchführen von chemischen Prozessen in einer schwebenden Schicht (Wirbelbett) bekannt (s. UdSSR-Urheberschein Nr. 25230O, Kl. 12d, 1/01). Dieser Reaktor hat-eine senkrechte Reaktionskammer, in deren Oberteil sich Mittel zum Zuführen dispersen Materials und in deren Unterteil Mittel zum Erhitzen und Zuleiten des Betriebsgases in die Reaktionskammer befinden. Diese Mittel sind in Form eines fackelartigen Plasmatrons ausgeführt, das längs der senkrecht ten Achse der Reaktionskammer montiert ist.
  • Der Reaktor besitzt auch einen Bunker.
  • Das im fackelartigen Plasmatron erhitzte Betriebsgas strömt von unten her in die Reaktionskammer. Mit Hilfe der Mittel zum Zuführen dispersen Materials wird das letztere von oben her in die Reaktionskammer geleitet, wo es der Einwirkung eines Betriebsgas-Plasmastrahls mit einer Durchschnittsmassentemperatur von 3 000 bis 5 0000 K ausgesetzt wird Gasförmige Produkte derWechselwirkung zwischen dispersem Material und Betriebsgas werden über Mittel zum Abführen gasförmiger Produkte entfernt, während die feste Phase in den Bunker geleitet wird.
  • Nachteil des bekannten Reaktors ist u. a., daß in ihm keine schwerschmelzenden dispersen Materialien und keine dispersen Materialien, bei deren Erhitzung geschmolzene Teilchen oder flüssige Schlacken entstehen, behandelt werden können, da die letzteren in die Plasmatrondüse gelangen und eine Störung des Betriebs des Plasmatrons hervorrufen können.
  • Der bekannte Reaktor erlaubt es nicht, disperse Materialien mit dem Ziel sie zu sphärodisieren und aufzustäuben, zu behandeln, da hierbei geschmolzene Teilchen entstehen, die in die Plasmatrondüse gelangen können.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hochintensiven plasmaerhitzten chemischen Reaktor zu schaffen, in dem disperse Materialien behandelt werden können, die bei der Erhitzung ir.-folge von physikalischen und chemischen Umwandlungen gasförmige, flüssige und feste Produkte bilden, wobei zu den behandelten Materialien auch schwerschmelzende disperse Materialien und disperse Materialien mit niedriger Wärmeleitfähigkeit gehören.
  • Dies wird dadurch erreicht, daß beim plasmaerhitzten chemischen Reaktor zum Behandeln von dispersen Materialien, der einesenkrechte Reaktionskammer, im Oberteil der Reaktionskammer befindliche Mittel zugtinTühren des dispersen I:Iaterials in dieselben, Mittel zum Plasmaerhitzen und Zuleiten von Betriebsgas in den Unterteil der Reaktionskammer, Mittel zum Abführen der gasförmigen Produkte aus der Reaktionskammer sowie einen unter der Reaktionskammer angeordneten und mit ihrem Unterteil verbundenen Bunker besitzt, erfindungsgemäß die Mittel zum Plasmaerhitzen und Zuleiten des Betriebsgases aus einer Reihe von Plasmatrons bestehen, deren Düsen sich am Umfang des Unterteils der Reaktionskammer befinden und hauptsächlich senkrecht zur Vertikalachse der Reaktionskammer gerichtet sind.
  • Die Mittel zum Abführen gasförmiger Produkte können im Oberteil der Reaktionskammer angeordnet sein.
  • Der Bunker kann mit Mitteln zum Abführen gasförmiger Produkte versehen sein.
  • Die Reaktionskammer kann sich mit dem Bunker durch ein Verbindungsrohrstück verbinden und die Mittel zum Abführen gasförmiger Produkte aus dem Bunker können in Form eines Rohrstücks ausgeführt sein, daß von außen her das Verbindungsrohrstück umfaßt, wodurch das letztere auf der Außenseite durch abgeführte gasförmige Produkte erhitzt wird.
  • Im Oberteil der Reaktionskammer kann sich eine Plasmaerhitzungseinrichtung befinden, die zum Erhitzen des der Reaktionskamr.ler zugeführten dispersen Materials dient.
  • Die Plasmaerhitzungseinrichtung kann in Form eines längs der Reaktionskammerachse angeordneten und koaxial mit ihr liegenden Plasmatrons mit hohler Zentralelektrode, über die das disperse Material zugeführt wird, ausgeführt werden.
  • Die Plasmaerhitzungseinrchtung kann in Form einer Mischkammer mit radial liegenden Plasmatrons ausgeführt werden.
  • Die Mittel zum Abführen gasförmiger Produkte aus der Reaktionskammer können in Form von Stutzen ausgeführt werden, die in zwei verschiedenen Höhen zwischen der Plasmaerhitzungseinrichtung und den Plasmatrons liegen.
  • Unter dem Fachausdruck "disperses Material" sind flüssige oder feste Teilchen des zu behandelnden Materials und auch sein Dampf zu verstehen.
  • Unter dem Fachausdruck "Betriebsgas" sind Gas oder ein Gasgemisch, Flüssigkeit oder ein Flüssigkeitsgemisch und-auch ein Gas-Flüssigkeits-Gemisch, die in Plasmatrons erhitzt werden, zu verstehen.
  • Unter dem Fachausdruck "gasförmige Produkte" sind Betriebsgas und Produkte seiner physikalischen und chemischen Umwandlungen sowie auch ein Gemisch aus Betriebsgas und Produkten seiner physikalischen und chemischen Umwandlungen mit Produkten der physikalischen und chemischen Umwandlungen des behandelten Materials, die sich in der Gasphase befinden, zu verstehen.
  • Der erfindungsgemäße, plasmaerhitzte chemische Reaktor, der als Mittel zum Plasmaerhitzen und Zuleiten des Betriebsgases eine Reihe von Plasmatrons, die am Umfang des Unterteils der Reaktionskammer angeordnet sind, verwendet, besitzt den Vorteil, daß er konstruktiv einfach ist und zur Behandlung unterschiedlicher disperser Materialien mit dem Ziel verwendet werden kann, chemische Reaktionen im Plasma durchzuführen, die erwähnten Materialien zu sphärodisieren und aufzustäuben sowie ultradisperse Pulver und Materialien zu erhalten, die bei ihrer Erhitzung geschmolzene Teilchen oder flüssige Schlacken bilden, und auch schwerschmelzende disperse Materialien und disperse Materialien mit niedriger Wärmeleitfähigkeit zu erhalten.
  • Weitere Vorteile des Reaktors sind aus der Beschreibung seiner Arbeitsweise unter Hinweis auf beiliegende Zeichnungen ersichtlich. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen plasmaerhitzten chemischen Reaktor zum Behandeln von dispersen Materialien; Fig. 2 den Schnitt II-II der Fig. 1; Fig. 3 den Schnitt III-III der Fig. 2; Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine andere Variante de's"era# findungsgemäßen pl#smaerhitzten chemischen Reaktors zum Behandeln von dispersen Materialien; Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine dritte Variante des erfindungsgemäßen plasmaerhitzten chemischen Reaktors zum Behandeln von dispersen Materialien; Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine weitere mögliche Variante des erfindungsgemäßen plasmaerhitzten chemischen Reaktors zum Behandeln von dispersen Fiterialien; und Fig. 7 einen Längsschnitt durch eine weitere Variante des erfindungsgemäßen plasmaerhitzten chemischen Reaktors zum Behandeln von dispersen Materialien.
  • Der Asmaerhitzte Reaktor zum Behandeln von dispersen Materials lien enthält eine senkrechte Reaktionskammer 1 (Fig. 1). Im Oberteil der Reaktionskammer 1 befinden sich Mittel zum Zuführen dispersen ASterials,die in Form eines Stutzens 2 ausgeführt sind und auch Mittel zum Piasmaerhitzen und Zuleiten von Betriebsgas, die in Form von Plasmatrons 3 ausgeführt sind, deren Düsen 4 am Umfang des Unterteils der Reaktionskammer 1 angeordnet und hauptsächlich senK-recht zur Vertikalachse der Reaktionskammer 1 gerichtet sind.
  • Der Unterteil der Reaktionskammer 1 steht mit einem Bunker 5 in Verbindung. Im Oberteil der Reaktionskammer befinden sich Mittel zum Abführen gasförmiger Produkte, wobei diese Mittel in Form von Stutzen 6 ausgeführt sind. Das P smatron 3 ist folgendermaßen am Umfang des Unterteils der Reaktionskammer 1 angeordnet.
  • An der Wand der Reaktionskammer 1 ist ein Becher 7 (Fig. 2) angeschweißt, in dem mit Hilfe einer Gewindeverbindung das Gehäuse 8 einer Elektrode 9 des Plasmatrons 3 eingeschraubt ist. Die Elektrode 9 ist in das Gehäuse 8 eingeschweißt. In der Elektrode 9 befindet sich ein Kanal, der als Düse 4 dient.
  • Im Spalt 10 zwischen dem Gehäuse 8 und der Elektrode 9 ist ein Führungskörper 11, der zum Leiten eines Kühlmittels dient, vorgesehen. In der Wand der Reaktionskammer 1 befindet sich eine Öffnung 12, die mit der Düse 4 koaxial ist und die Düse 4 mit einem Kanal 13 (Fig. 1, 2) im Unterteil der Reaktionskammer 1 verbindet. Zwischen dem Gehäuse 8 (Fig. 2) und der Wand der Reaktionskammer 1 befindet sich eine ringförmige Dichtung 14.
  • In der Wand der Reaktionskammer 1 sind Öffnungen 15 (Fig. 2 und 3) für das Kühlmittel vorgesehen. Zum Zu- und Abführen des Kühlmittels in die bzw. aus den Öffnungen 15 sind an der Wand der Reaktionskammer 1 Flansche 16 (Fig. 3) angeschweißt, in die Stutzen 17 mit Kanälen 18 eingeschraubt sind. Die Kanäle 18 der Stutzen 17 stehen mit ringförmigen Kanälen 19 und senkrechten Kanälen 15 in Verbindung, die in der Wand der Reaktionskammer 1 vorgesehen sind.
  • Der Bunker 5 kann mit Mitteln zum Abführen von gasförmigen Produkten ausgerüstet werden, wobei diese Mittel in Form von Stutzen 20 (Fig. 4) ausgeführt sind.
  • Die Reaktionskammer 1 kann mit dem Bunker 5 durch ein Verbindungsrohrstück 21 (Fig. 5) verbunden werden, während die Mittel zum Abführen von gasförmigen Produkten aus dem Bunker 5 in Form eines Rohrstücks 22 ausgeführt sind, das von außen her das Rohrstück 21 umfaßt.
  • Im Oberteil der Reaktionskammer kann eine Plasmaerhitzungseinrichtung vorgesehen werden, wie dies bei der Reaktionskammer 23 (Fig. 6) der Fall ist. Diese Plasmaeinrichtung ist in Form eines koaxialen Plasmatrons 24 mit hohler zentraler Elektrode 25 ausgeführt, die zum Erhitzen des der Reaktionskammer 23 zuzufuhrsnden dispersen Materials dient. Zwischen den koaxialen Plasmatrons 24 und den Plasmatrons 3 sind Mittel zum Abführen von gasförmigen Produkten aus -der Reaktionskammer 1 angeordnet,die in Form von Stutzen 26 ausgeführt sind. Die Stutzen 26 können sich in zwei verschiedenen Höhen befinden, wie dies aus Fig. 7 ersichtlich ist.
  • Der plasmaerhitzte chemische Reaktor kann auch eine Plasmaerhitzungseinrichtung besitzen, die in Form einer Mischkammer 27 mit radial liegenden Plasmatrons 28 ausgeführt ist.
  • Der erfindungsgemäße, plasmaerhitzte chemische Reaktor zum Behandeln von dispersen Materialien arbeitet folgendermaßen: Das zu behandelnde disperse Material wird wird mit der erforderlichen Geschwindigkeit über den Stutzen 2 (Fig. 1) der Reaktionskammer 1 zugeführt. In dieselbe Kammer wird über die Düsen 4 das in den Plasmatrons 3 erhitzte Betriebsgas geleitet. Hierbei strömt das Betriebsgas nach oben, erhitzt das sich entgegengesetzt bewegende disperse Material und wird dann über die Stutzen 6 abgeführt. Das disperse Material wird während seiner Abwärtsbewegung physikalischen und chemischen Umwandlungen unterzogen. In der Reaktionskammer 1 kann das disperse Material verdampfen und sich zersetzen. In diesem Fall werden die Verdampfungs- und Zersetzungsprodukte zusammen mit dem Betriebsgas über die Stutzen 6 abgeführt. Geschmolzene Teilchen des dispersen Materials und/ oder Schlacke fliegen durch den Unterteil der Reaktionskammer 1 in den Bunker 5, von wo sie ununterbrochen oder periodisch entfernt werden.
  • Es ist ein Vorteil der beschriebenen Variante des plasmaerhitzten chemischen Reaktors zum Behandeln von dispersen Materialien, daß dank der Anordnung der Plasmatrons 3 am Umfang des Unterteils der Reaktionskammer 1 die gebildete schmelzflüssige Schlacke, die an den Wänden der Kammer 1 herabfließen kann, und das disperse Material die Plasmatrons in ihrer Tätigkeit nicht stören und keinen Einfluß auf ihre Arbeitsweise haben.
  • Beim Behandeln dispersen Materials in einem plasmaerhitzten chemischen Reaktor, dessen Variante aus Fig. 4 ersichtlich ist, wird das aus den Plasmatrons kommende Betriebsgas teilweise in den Oberteil der Reaktionskammer 1 geleitet, wo es das disperse Material, das sich entgegengesetzt zum Betriebsgasstrom bewegt, auf die erforderlichen Temperaturen erhitzt, beispielsweise auf Temperaturen, die zum Verdampfen der Feuchtigkeit und/oder der flüchtigen Bestandteile des dispersen Materials ausreichend sind.
  • Diese Feuchtigkeit und/oder flüchtigen Bestandteile werden aus der Reaktionskammer 1 zusammen mit dem nach oben geleiteten Teil des Betriebsgases über die Stutzen 6 entfernt. Das erhitzte disperse Material, aus dem Feuchtigkeit und/oder flüchtige Bestandteile entfernt sind, wird einer Weiterbehandlung im gleichgerichteten Strom unterzogen, der aus dem Restteil des Betriebsgases besteht, der nach unten geleitet wird und über die am Dunker 5 angebrachten Stutzen 20 abgeführt wird.
  • Die Verwendung der in Fig. 4 dargestellten Variante des plasmaerhitzten chemischen Reaktors ermöglicht es, das Betriebsgas in zwei Ströme zu unterteilen, von denen jeder bestimmte Behandlungsprodukte des dispersen Materials trägt. Hierdurch wird es möglich, die Konzentration gasförmiger Produkte im Strom zu erhöhen sowie infolgedessen den Ausscheidungsprozeß derselben zu vereinfachen und zu verbilligen.
  • Disperses Material kann auch in einem plasmaerhitzten chemischen Reaktor behandelt werden, dessen mögliche Variante aus Fig.5 ersichtlich ist.
  • In diesem Fall umspülen der in den Plasmatrons 3 auf hohe Temperaturen erhitzte Betriebs strom und die gasförmigen, in den Bunker 5 geleiteten Produkte sowohl die Innen- als auch die Außenwände des Verbindungsrohrstücks 21 und sorgen dafür, daß die Temperatur seiner Innenwände ausreichend hoch, beispielsweise höher als die Schmelztemperatur des behandelten Materials, bleibt.
  • Auf diese Weise werden die Wärmeverluste über die Wände des plasmaerhitzten chemischen Reaktors vermindert, eine hohe Temperatur des Betriebsgasstroms auf einer größeren Länge der Reaktionszone aufrechterhalten und hierdurch die Effektivität des plasmaerhitzten chemischen Reaktors im ganzen vergrößert. Außerdem erstarren die schmelzflüssige Schlacke oder das disperse Material, die auf die heiße Innenwand des Verbindungsrohrstücks 21 gelangen, auf dieser Wand nicht, sondern fließen ungehindert in den Bunker 5 herab.
  • Beim Verwenden des plasmaerhitzten chemischen Reaktors zum Behandeln von dispersen Materialien in der aus Fig. 6 ersichtlichen Variante wird das disperse Material mit Hilfe von Zuführungsmitteln, die in Form einer hohlen Elektrode 25 ausgeführt sind, in einer Plasmaerhitzungseinrichtung, die in Form eines koaxialen Plasmatrons 24 ausgeführt ist, vorerhitzt und gelangt dann in die Reaktionskammer 23. Im gleichgerichteten Strom aus Hochtemperatur-Betriebsgas, der im koaxialen Plasmatron 24 erzeugt ist, wird das disperse Material erhitzt und beschleunigt. Beim Erhitzen können aus dem dispersen Material Feuchtigkeit und/oder flüchtige Bestandteile ausgeschieden werden, die zusammen mit dem BetriebsgassSrom aus der Reaktlonskammer 23 über die Stutzen 26 abgeführt werden.
  • Die Temperatur des Betriebsgasstroms, der über die Stutzen 26 abgeführt wird, soll höher als die Temperatur sein, auf die das disperse Material erhitzt werden muß, um aus ihm Feuchtigkeit und/oder flüchtige Bestandteile zu entfernen.
  • Ein unbedeutender Teil des Betriebsgases, der in den Plasmatrons 3 erhitzt ist, strömt aus dem Unterteil der Reaktionskammer 23 nach oben dem dispersen Material entgegen, das durch einen Betriebsgasstrom erhitzt und beschleunigt ist, der in einem koaxialen Plasmatron 24 erzeugt wurde, und wird dann über die Stutzen 26 abgeführt. Das erhitzte disperse Material setzt seine Abwärtsbewegung fort und gelangt in den gleichgerichteten Strom -des Hochtemperatur-Betriebsgases, der aus dem Restteil des in den Plasmatrons 3 erhitzten Betriebsgases besteht. Beim weiteren Erhitzen wird das disperse Material, aus dem Feuchtigkeit und/ oder flüchtige Bestandteile entfernt sind, physikalisch-chemischen Umwandlungen unterzogen, die im Allgemeinfall zur Folge haben, daß gasförmige, flüssige und feste Produkte sowie auch Schlacke entstehen können.
  • Der gleichgerichtete Gasstrom gibt seine Energie an das zu erhitzende disperse Material und an die Wände des Unterteils der Reaktionskammer 23 und des Bunkers 5 ab, wodurch die Temperatur des gleichgerichteten Stroms gesenkt wird. Die Mindesttemperatur des gleichgerichteten Gasstroms soll in der Zone, in der die Endprodukte entstehen, über der optimalen Temperatur liegen, auf die das disperse Material erhitzt werden muß.
  • Der gleichgerichtete Gasstrom wird zusammen mit den gasförmigen Produkten über die Stutzen 20 abgeführt, während Schlacke oder feste und flüssige Produkte in den Bunker 5 gelangen, von wo sie ununterbrochen oder periodisch entfernt werden.
  • Neben den durch das Trennen der Ströme erhaltenen Vorteilen ermöglicht die Verwendung der aus Fig. 6 ersichtlichen Variante des plasmaerhitzten chemischen Reaktors, die Länge der Hochtemperaturzone zu vergrößern und das erhitzte disperse Material in die Reaktionskammer 23 mit der für den Behandlungsprozeß erforderlichen Geschwindigkeitzuleiten, da die Teilchen des dispersen Materials im gleichgerichteten Betriebsgasstrom, der im koaxialen Plasmatron 24 erhitzt ist, beschleunigt werden. Die Verwendung einer Plasmaerhitzungseinrichtung in Form des koaxialen Plasmatrons 24 ermöglicht es, das erforderliche Gesetz der Temperatur-und Geschwindigkeitsänderung des Betriebsgasstroms auf dem ganzen vom dispersen Material zurückgelegten Weg einzuhalten.
  • Eine andere Variante des plasmaerhitzten chemischen Reaktors zum Behandeln von dispersen Materialien ist aus Fig. 7 ersichtlich und arbeitet folgendermaßen: Das Betriebsgas wird in Plasmatrons 28 erhitzt und in eine Mischkammer 27 geleitet. Gleichzeitig wird der Mischkammer 27 über den Stutzen 2 disperses Material zugeführt, das in der Mischkammer 27 mit dem Hochtemperaturgasstrom durchgemischt wird, der aus in den Plasmatrons 28 erhitztem Betriebsgas gebildet wird.
  • Der Hochtemperaturgasstrom wird weiter in den Oberteil der Reaktionskammer 23 geleitet. Das disperse Katerial wird in der Kischkammer 27 und im Oberteil der Reaktionskammer 23 durch den Lochtemperaturstrom erhitzt. Der Hochtemperaturgasstrom, der gasförmige Produkte trägt, die beim Erhitzen des dispersen Materials entstanden sind, wird über die höherliegenden Stutzen 26 abgeführt.
  • Das gesamte in den Plasmatrons 3 erhitzte Betriebsgas wird nach oben dem dispersen Material entgegengeleitet, das im gleichgerichteten Betriebsgasstrom erwärmt und beschleunigt ist. Der letztgenannte Strom entsteht in der Mischkammer 27. Der in den Plasmatrons erhitzte Betriebsgasstrom und die durch die weitere Erhitzung dispersen Materials entstandenen gasförmigen Produkte werden hauptsächlich über die niedriger liegenden Stutzen 26 abgeführt. Der unbedeutende Restteil des Betriebsgasstroms und derhàsförmigen Produkte wird über die höher liegenden Stutzen 26 abgeführt.
  • Bei Verwendung der aus Fig. 7 ersichtlichen Variante des plasmaerhitzten chemischen Reaktors kann, außer den mit getrennter Ab führung der Ströme und vergrößerten Länge der Hochtemperaturzone verbundenen Vorteilen, die erforderliche FortbeweOungsgeschwindigkeit des dispersen Materials bei seinem Eintritt in den entgegengesetzt gerichteten Betriebsgasstrom gewährleistet und hierdurch optimale Bedingungen für die Erhitzung des dispersen Materials geschaffen werden.
  • Das Abführen des ganzen Betriebsgasstroms, der in den Plasmatrons 28 erhitzt ist, und des in den Plasmatrons 3 erhitzten Betriebsgasstroms-über die Stutzen 26 ermöglicht es, die Temperatur der erwähnten Ströme am Austritt aus der Reaktionskammer 23 zu senken. In diesem Fall kar4iie Temperatur der Ströme nur unbedeutend über der Temperatur des dispersen Materials im Bereich der Stuszen 26 liegen, wodurch Energieverluste mit den Abgasen vermindert werden und hierdurch der Wirkungsgrad des plasmaerhitzten chemischen Reaktors erhöht wird.
  • Zweckmäßigerweise wird das koaxiale Plasmatron 24 (Fig' 6) bei geringen Durchsatzmengen dispersen Materials in der Größenordnung-von einigen Dutzend Kilogramm pro Stunde verwendet, wenn das Vorerhitzen des dispersen Materials keinen wesentlichen Energieaufwand erfordert.
  • Vorzugsweise wird die Mischkammer 27 (Fig. 7) bei großen Durchsatzmengen dispersen Materials in der Größenordnung von tausend Kilogramm verwendet, wenn zum Vorerhitzen des dispersen Materials eine bedeutende Energiemenge erforderlich ist.
  • Die gemeinsame Verwendung der Mischkammer 27 mit den Plasmatrons 28 und der Mittel zur Plasmaerhitzung, die aus einer Reihe der am Umfang des Unterteils der Reaktionskammer 23 angeordneten Plasmatrons 3 bestehen, ermöglicht es, im weiten Bereich die Energiezuleitung in die Reaktionskammern 23 zu regeln, sowie das Verhältnis zwischen Betriebsgasmengen und Energiemengen zu ändern, die über die Plasmatrons 28 und 3 der Reaktionskammer 23 zugeführt werden.
  • Patentansprüche

Claims (8)

  1. P A T E N T A N S P R Ü C H E 1. Plasmaerhitzter chemischer Reaktor zum Behandeln von dispersen Materialien, der eine senkrechte Reaktionskammer, im Oberteil der Reaktionskammer befindliche Kittel zur Zufuhr des dispersen Materials, Mittel zum Plasmaerhitzen und Zuleiten von Betriebsgas in den Unterteil der Reaktionskammer, Mittel zum Abführen gasförmiger Produkte aus der Reaktionskammer sowie einen unter der Reaktionskammer angeordneten und mit ihrem Unterteil verbunden Bunker besitzt, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Mittel zum Plasmaerhitzen und Zuleiten des Betriebsgases aus einer Reihe von Plasmatrons (3) bestehen, deren Düsen (4) sich am Umfang des Unterteils der Reaktionskammer (1) befinden und hauptsächlich senkrecht zur Vertikalachse der Reaktionskammer (1) gerichtet sind.
  2. 2. Plasmaerhitzter chemischer Reaktor zum Behandeln von dispersen Materialien nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Mittel zum Abführen gasförmiger Produkte im Oberteil der Reaktionskammer (1) angeordnet sind.
  3. 3. Plasmaerhitzter chemischer Reaktor zum Behandeln von dispersen Materialien nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n -z e i c h-n e t , daß der Bunker (5) mit Mitteln zum Abführen gasförmiger Produkte versehen ist.
  4. 4. Plasmaerhitzter chemischer Reaktor zum Behandeln von dispersen Materialien nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Reaktionskammer (1) mit dem Bunker (5) durch ein Verbindungsrohrstück (21) verbunden ist, und die Mittel zum Abführen gasförmiger Produkte aus dem Bunker (5) in Form eines Rohrstücks (22) ausgeführt sind, das von außen her das Verbindungsstück (21) umfaßt, wodurch das letztere auf der Außenseite durch abgeführte gasförmige Produkte erhitzt wird.
  5. 5. Plasmaerhitzter chemischer Reaktor zum Behandeln von dispersen Materialien nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n evt , daß am Oberteil der Reaktionskammer (23) sich eine Plasmaerhitzungseinrichtung befindet, die zum Erhitzen des der Reaktionskammer (23) zugeführten dispersen Materials dient.
  6. 4. Plasmaerhitzter chemischer Reaktor zum Behandeln von dispersen Materialien nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Plasmaerhitzungseinrichtung in Form eines längs der Achse der Reaktionskammer (23) angeordneten und koaxial mit ihr liegenden Plasmatrons (24) mit hoher Zentralelektrode (25) ausgeführt ist, über die das disperse Material zugeführt wird.
  7. 7. Plasmaerhitzter chemischer Reaktor zum Behandeln von dispersen Materialien nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Plasmaerhitzungseinrichtung in Form einer Nischkamrer (27) mit radial liegenden Plasmatrons (28) ausgeführt ist.
  8. 8. Plasmaerhitzter chemischer Reaktor zum Behandeln von dispersen Materialien nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Mittel zum Abführen der gasförmigen Produkte aus der Reaktionskammer (23) in Form von Stutzen (26) ausgeführt sind, die in zwei verschiedenen Höhen zwischen der Plasmaerhitzungseinrichtung und den Plasmatrons (3) liegen.
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