DE2622640A1 - Verfahren und vorrichtung zum einschliessen von stroemungsmitteln - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum einschliessen von stroemungsmitteln

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DE2622640A1 DE19762622640 DE2622640A DE2622640A1 DE 2622640 A1 DE2622640 A1 DE 2622640A1 DE 19762622640 DE19762622640 DE 19762622640 DE 2622640 A DE2622640 A DE 2622640A DE 2622640 A1 DE2622640 A1 DE 2622640A1
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Alan William Scruby
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Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAFF DIPt-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR
PATENTANWÄLTE
8 MÜNCHEN 86, POSTFACH 8602 45
Anwaltsakte 27 083 20. Mai 1976
Laporte Industries Limited London WIR OBE / England
Verfahren und Vorrichtung
zum Einschließen von Strömungsmitteln
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie auf eine Vorrichtung zum Einschließen von Strömungsmitteln.
Das Einschließen von Strömungsmitteln in einem Behälter od. dergl. bietet zuweilen gewisse Schwierigkeiten, etwa
B 0 9850/1050
8 München 80, Mauerkircherstraße 45 Banken: Bayerische Veremsbank München 453100
Telegramme: BERGSTAPFPATENT München Hypo-Bank München 3892623
TELEX: 0524560 BERG d. Postscheck München 65343-808
ORtGJNAL INSPECTED
wenn das Strömungsmittel eine schädliche Wirkung auf das Material des Behälters ausübt. So kann das Strömungsmittel oder eines seiner Bestandteile mit dem Material des Behälters reagieren, es können sich Feststoffe aus dem Strömungsmittel an der Wandung des Behälters festsetzen, oder das Strömungsmittel kann übermäßig kalt oder übermäßig heiß sein, so daß sich Veränderungen im Material des Behälters einstellen, etwa indem die Wandung des Behälters schmilzt.
Ein Verfahren diese Schwierigkeiten zu umgehen besteht darin, den Kontakt zwischen einem ersten Strömungsmittel und den Wänden des Behälters durch die Verwendung eines durchlässigen Wandungsteils zu verringern, durch welches hindurch ein Hilfs-Strömungsmittel in den Behälter eingeführt wird.
Ein solches durchlässiges Wandungsteil kann etwa aus durchlässigem amorphem Kohlenstoff, Grafit, einem Metall oder aus einem hitzebeständigen Keramikschaum mit durchgehenden Poren sein. Eine Wandung aus solchen Werkstoffen ist «jedoch teuer und schwierig herstellbar. Insbesondere ein Wandungsteil aus keramischem Schaumstoff kann äußerst empfindliche gegenüber thermischem und physischem Schock sein. Diese Schwierigkeiten verhinderten bisher eine verbreitete Anwendung eines solchen Verfahrens zum Einschließen von Strömungsmitteln.
Die Erfindung schafft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einschließen eines Strömungsmittels unter Verwendung
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eines durchlässigen Wandungsteils, wobei dae einzuschließende Strömungsmittel bei Berührung mit dem Wandungsteil eine schädliche Wirkung auf dieses hätte, das Ausmaß der Berührung jedoch dadurch verringert' ist, daß ein Hilfsstromungsmittelentgegen dem von dem einzuschließenden Strömungsmittel ausgeübten Druck durch das Wandungsteil hindurchgeleitet wird, und wobei das durchlässige Wandungsteil aus anorganischen Fasern geformt ist.
Das Hilfsstromungsmittel darf keine nachteiligen Wirkungen auf das einzuschließende Strömungsmittel oder auf das Wandungsteil ausüben, etwa durch chemische Reaktion mit Bestandteilen des einzuschließenden Strömungsmittels oder in Form von temperaturbedingten Änderungen in dem Wandungsteil. Das Hilfsstromungsmittel kann zur Verhinderung des Festsetzens von Feststoffen mit dem ersten Strömungsmittel reagieren, es kann als inerte Sperrschicht eine Reaktion zwischen dem ersten Strömungsmittel und dem Material des Wandungsteils verhindern oder es kann, wenn seine Temperatur höher oder niedriger ist als die des ersten Strömungsmittels, dazu dienen, das Wandungsteil auf einer Temperatur zu halten, bei welcher es physisch stabil ist. Dabei kann das Hilfsstromungsmittel die gleiche Zusammensetzung haben wie das einzuschließende Strömungsmittel.
Die Erfindung ist in den verschiedenen vorstehend angeführten Fällen anwendbar, wobei die Strömungsmittel
β η 9 8 5 η /1 η 5 ο
wahlweise tropfbare oder gasförmige Flüssigkeiten sein können. Insbesondere ist die Erfindung zum Einschließen von heißen Gasen, einschließliche heißer Dämpfe anwendbar, beispielsweise für das Einschließen von Gasen, deren Temperatur wenigstens gleich der Mindest-Sinter-, Schmelzoder Zerfalltemperatur des Wandungsteile ist, wobei dann das Hilfsgas eine unterhalb der Mindest-Sinter-, Schmelzoder Zerfallstemperatur liegende Temperatur hat. Im folgenden ist die Erfindung im Hinblick auf das Einschließen von Gasen beschrieben, im übrigen jedoch nicht auf eine solche Anwendung beschränkt.
Die Ausdrücke "Sintern", "Schmelzen" und "thermischer Zerfall" sind im folgenden alternativ verwendet, da verschiedene anorganische !Fasern bei Erhitzung über die Temperatur, bei welcher sie stabil sind, in verschiedener Weise reagieren. Um Verwechslungen zu vermeiden, ist die Temperatur, bei welcher die Porosität und Festigkeit von Fasern aufgrund einer der vorstehenden Erscheinungen ernsthaft beeinträchtigt werden, im folgenden als "niedrigste Schädigungstemperatur" bezeichnet.
Das Hilfsgas übt anscheinend eine zweifache Wirkung aus. Beim Einschließen eines heißen Gases bewirkt das Hilfsgas eine Kühlung des Wandungsteils. Bei einer Strömung des heißen Gases durch einen Behälter oder eine Leitung mit einem durchlässigen Wandungsteil bewirkt das Hilfsgas ferner eine Stabilisierung der Grenzschicht des heißen Gases entlang dem durchlässigen Wandungsteil. Durch das
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Einführen des Hilfsgases läßt sich die Reynolds'sehe Zahl der Grenzschicht - verringern. Dabei kann eine ausreichende Menge des Hilfsgases. durch das poröse Wandungsteil hindurch zugeführt x^erden, um eine turbulente Grenzschicht in eine laminare umzuwandeln, wodurch sich das Ausmaß der konvektiven Wärmeübertragung vom Gas auf das Wandungsteil verringert. Die Kombination dieser beiden Wirkungen ermöglicht die Einhaltung einer Wandungstemperatur, Vielehe beträchtlich unterhalb der des heißen Gases liegt, und damit auch unterhalb der Temperatur, bei welcher Schaden an den Fasern, aus welchen das Wandungsteil geformt ist, auftreten.
Gebilde aus anorganischen lasern werden vielfach als Wärmeisolierung verwendet. Die Erfindung unterscheidet sich von herkömmlichen Anwendungen dadurch, daß derartige Gebilde unter Bedingungen verwendet werden, in denen ein Hilfsströmungsmittel gegen den Druck eines einzuschließenden Strömungsmittel durch ein solches Gebilde hindurchgeleitet wird. Mir derartige Verwendungszwecke können mühelos herstellbare und haltbare Gebilde aus anorganischen Pasern die vorstehend genannten teuren und wenig haltbaren durchlässigen Werkstoffe ersetzen.
Gemäß der Erfindung können derartige Gebilde aus den verschiedensten anorganischen Fasern geformt sein. Als Beispiele seien Mineralwolle, Asbestfilz, Glasfaser, Siliziumnitrid- oder -karbidfasern sowie Kohlenstofffasern genannt. Bevorzugt für die Durchführung der Er-
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findung sind hitzebeständige keramische Fasern etwa aus Tonerde, Kieselerde, Zirkonerde oder einem Gemisch aus Kieselerde und Tonerde. Gemäß den Empfehlungen der Hersteller sind solche keramischen Fasern für die Wärmeisolierung bei Dauertemperaturen von ca. 1000 bis I5OO 0C oder bei kurzer anhaltenden Temperaturen von über I5OO C bis zu etwa 2000 0C verwendbar. Oberhalb 'der angegebenen Temperaturen können die Fasern sintern oder schmelzen. Die Herstellung von hitzebeständigen keramischen Fasern kann in der V/eise geschehen, daß ein geschmolzenes keramisches Oxid durch eine Düse gepreßt und der austretende Strom von einem Hochdruck-Dampf- oder Gasstrahl beaufschlagt und dadurch zu feinen Fasern aufgeteilt wird. Um aus den Fasern einen Filz oder, etwa im Vakuum-Formverfahren, ein dichteres Gebilde herzustellen, werden gewöhnlich organische Bindemittel eingesprüht. Diese können anschließend bei einer Temperatur von ca. 300 0C ausgebrannt v/erden. An einem solchen Gebilde tritt bei einer Temperatur von etwas über 1000 0C zuweilen eine geringfügige irreversible Schrumpfung ein, deren lineare Größe jedoch kaum mehr als 6% beträgt. Zwischen dieser Temperatur und der niedrigsten Schädigungstemperatur der Fasern sind aus diesen hergestellte Gebilde chemisch sowie im Hinblick auf ihre Abmessungen stabil. In einem Vakuum-Formverfahren aus solchen Fasern hergestellte Gebilde haben eine Dichte von ca. 0,16 bis 0,80 g/cm und eine beträchtliche mechanische Festigkeit in bezug auf ihr Gewicht.
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In den folgenden Tabellen sind im Handel-erhältliehe hitzebeständige keramische Fasern und ihre Eigenschaften zusammengestellt:
Nr. Warenzeichen Hersteller
1 Triton Kaowool Ilorganite Fibres
2 Saffil Fibres ICI Mond Division
3 Refrasil Chemical and Insulating
4 Pro c al Foseco F.S. Ltd.
5 Fiberfax Carborundum Ltd.
6 McKechnie McKechnie Refractory
Fibres Ltd.
Eigenschaften:
Nr. Schmelzpunkt Empfohlene Betriebs Zusammenset
(8C) temperatur ( C) zung (Gew.%)
1 1760 1260 Al2O3 43-47
SiO2 50-54
2 >2500 · 1400 - 1600 ZrO5
- >2000 1000 - 1400 Al0Ox
. 3 1700 1000 SiO2
4 1260 SiO2 73
Al2O3 22
5 >175O 1260 Al2O3 51
SiO2 47
6 I78O-I925 1260 - 1400 Al2O3 50-61
SiO2 49-38
Bei der Durchführung von endothermesehen oder unzureichend exothermischen Reaktionen in der Gasphase kann es notwendig sein, der Reaktion wärme zuzuführen, indem wenigstens eines der Reaktionsmittel, im Falle einer
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oxydierenden Reaktion etwa Luft oder Sauerstoff, erhitzt wird, oder indem die Reaktion in Gegenwart eines erhitzten inerten Gases, etx^a Stickstoff oder Argon, durchgeführt wird. Ein Beispiel einer solchen Reaktion in gasförmiger Phase ist die Herstellung von Oxiden aus Titan, Eisen, Aluminium, Silizium oder Zirkon durch Reagieren eines Chlorids des betreffenden Elements in der Dampfphase mit einem oxydierenden Gas zu einer Gas-Suspension von Feststoffteilchen des Oxids. Bei der Durchführung eines solchen Verfahrens muß eine ausreichende Wärmemenge zugeführt werden, um die ohne Eintreten einer Reaktion miteinander gemischten Reaktionsteilnehmer auf wenigstens 700 0C zu erhitzen. Da das Vorwärmen des Metallchlorids erhebliche Schwierigkeiten bereitet, wurde vorgeschlagen, entweder ein Trägergas oder das oxydierende Gas mittels einer elektrischen Entladungseinrichtung auf mehr als 2000 0C zu erhitzen. Die GB-Patentanmeldung 264-13/75 der Anmelderin beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erhitzen der sehr großen Gasmengen, welche für die sehr großen Produktionsanlagen der chemischen Industrie benötigt werden, beispielsweise für die Herstellung von Titandioxid durch Oxydation von Titantetrachlorid mit einem jährlichen Ausstoß von 20 000 bis 50 000 to pro Produktionseinheit. Die in der genannten Patentanmeldung beschriebene Vorrichtung hat eine Heizzone, Einrichtungen für die Zufuhr eines zu erhitzenden Gases zur Heizzone, Einrichtungen
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zum Abführen des erhitzten Gases aus der Heizzone und in Strömungsrichtung hintereinander angeordnete Elektroden zum Erzeugen einer über die Heizzone verteilten elektrischen Entladung, wobei die Einrichtungen für die Zufuhr des Gases zur Heizzone eine Anzahl von nahe nebeneinander angeordneten Leitungen aufweisen, aus welchen das Gas in einer entsprechenden Anzahl von im wesentlichen parallelen Strömen in die Heizzone strömt und eine Zuströmseitig angeordnete Elektrodenanordnung eine Anzahl von in den einzelnen Gasströmen angeordneten Elektroden aufweist.
Die Erfindung findet vorzugsweise Anwendung für das Einschließen einer nach dem Verfahren der vorstehend genannten Patentanmeldung, nach einem anderen, mit elektrischer Entladung arbeitenden Verfahren oder nach einem Verbrennungsverfahren erhitzten Gasströmung in einer Heizzone oder in an diese anschließenden Leitungen. Die Heizzone und die an diese anschließenden Leitungen sind vorzugsweise von durchlässigen Wandungen aus gepreßten hitzebeständigen Keramikfasern umgeben, und ein Hilfsgas mit einer unter dem Schmelzpunkt der Keramikfasern liegenden Temperatur wird durch die Wandung hindurch in die Heizzone eingeführt. Im Hinblick auf den hohen elektrischen Widerstand vieler anorganischer Fasern, insbesondere der genannten Keramikfasern, eignet sich die Erfindung insbesondere zur Anwendung an Einrichtungen, in denen eine Heizung durch elektrische Entladung stattfindet.
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Die durchlässige Wandung ist vorzugsweise aus Vakuum— geformten Teilen zusammengesetzt, welche stoffschlüssig oder mittels Zapfen miteinander verbunden sein können.
Im Falle einer geradlinig verlaufenden Leitung ist das Einschließen von Gasen mit über dem Schmelzpunkt der hitzebeständigen Fasern liegender Temperatur in einer durchlässigen Wandung einfach zu bewerkstelligen. Eine solche Leitung hat vorzugsweise kreisförmigen Querschnitt oder auch elliptischen. Ein quadratischer oder rechteckiger Querschnitt ist ungünstiger, da die komplexen Wirbelströmungen des heißen Gases im Bereich der vier Ecken die Stbilisierung der Grenzschicht mittels des kühleren Gases erschweren können. Besondere Sorgfalt erfordert die Ausbildung von Leitungen mit durchlässiger Wandung bei Richtungsänderungen. Um die Schutzwirkung des kühleren Gases aufrecht zu erhalten, sind hier zu kleine Krümmungsradien zu vermeiden.
Die Durchlässigkeit der Porösen Wandung ist nicht übermäßig kritisch, sofern sie nur überall gleichförmig ist. Handelt es sich bei dem Hilfsströmungsmittel um ein Gas, so liegt die Durchlässigkeit zweckmäßig im Bereich
-5 -9 2 -7
zwischen 10 ^ und 10 cm , vorzugsweise zwischen 10 '
_Q Ο
und 10 cm , berechnet nach der Gleichung
Poise χ cm4 = (L }2 see χ dyn v J
(Micromeritics, J.M.Dallavalle, 2. Aufl., S. 265 verlegt bei Pitman).
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Im Hinblick auf die Durchlässigkeit kann die Wandstärke so gewählt werden, daß sich eine gleichmäßig verteilte Strömung des Hilfsgases durch die gesamte Fläche des Wandungsteils ergibt. Sie liegt vorzugsweise zwischen etwa 5 und 25 mm. Die gleichmäßige Verteilung der Durchströmung ist im Rahmen der Erfindung wesentlich, da' bei ungleichmäßiger Durchströmung der Wand örtliche Überhitzung auftreten kann, welche zu einer Zerstörung der das Wandungsteil bildenden Keramikfasern führen kann. Die Strömung des Hilfsgases liegt vorzugsweise etwa im Bereich von 1 bis 4- cnr/sec pro cm Innenfläche des Wandungsteils.
Das durchlässige Wandungsteil ist vorzugsweise von einem äußeren Mantel umgeben, so daß das Hilfsgas mit einem über dem in dem von der Wandung umschlossenen Raum herrschenden liegenden Druck zugeführt werden kann. Sofern das Hilfsgas eine ausreichend niedrige Temperatur hat, kann der Mantel aus weichem Stahl sein. In der Leitung für die Zufuhr des Hilfsgases zu dem Mantel ist vorzugsweise ein Filter angeordnet. Dieser kann ein auswechselbares Stück aus dem gleichen Material sein, aus welchem die durchlässige Wandung gebildet ist. Die Verwendung eines solchen Filters verhindert das Verstopfen der Poren der durchlässigen Wandung etwa durch Staubteilchen. Um eine Strömung des Hilfsgases durch die • durchlässige Wandung zu gewährleisten, braucht in dieser kein sehr großer Druckgradient vorhanden zu sein. Selbst wenn daher der Druck des zu erhitzenden Gases in dem
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von der durchlässigen Wand umschlossenen Kaum relativ hoch ist, kann die Belastung der Wand relativ niedrig bleiben. Durch die Verwendung eines Hilfsgases mit niedriger Temperatur ist die Verwendung auch dann anwendbar, wenn das Gas innerhalb des umschlossenen Raums auf sehr hohe Temperaturen erhitzt wird. Dabei braucht die Außenseite des Mantels nicht übermäßig stark isoliert zu werden. Die Temperatur des Hilfsgases kann etwa zwischen 10 und 100 0C liegen. ·
Wie vorstehend erwähnt, können im Handel erhältliche hitzebeständige Keramikfasern bei Temperaturen über etwa 1000 0C irreversibel um ein geringes Maß schrumpfen. Deshalb wird ein Wandungsteil vorzugsweise auf eine solche Temperatur vorgeheizt, damit die irreversible Schrumpfung eintritt, bevor das Teil in dafür vorgesehene Halteeinrichtungen eingesetzt wird. Ein besonderer Vorteil von aus hitzebeständigen Eeramikfasern hergestellten Wandungsteilen besteht darin, daß bei späteren Temperaturänderungen keine weitere Schrumpfung oder Dehnung eintritt, so daß thermischer Schock keine Gefahr für die Wandung darstellt. Die geringe Dichte der Keramikfasern ermöglicht die Verwendung leichterer Halteeinrichtungen. Im Vakuum-Formverfahren hergestellte durchlässige Wandungsteile sind äußerst wirtschaftlich und können daher die Kosten einer Anlage niedrig halten.
Bei der Durchführung der Erfindung treten auch ohne
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äußere Isolierung von Behältern oder Leitungen nur sehr geringe WärmeVerluste ein, so daß ein Verfahren, etwa die Oxydation von Titantetrachlorid in der Dampfphase, mit einem hohen thermischen Wirkungsgrad durchführbar ist.
Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben, deren einzige Figur eine nicht maßstabsgetreue Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt.
Die Zeichnung zeigt eine-.mit elektrischer Entladung arbeitende Heizvorrichtung mit Zusatzeinrichtungen und einer eine:. Heizzone 11 umgebenden Wandung 10.
Die Heizvorrichtung hat eine innen^ekühlte Elektrode 1 mit Kühlmittel-Ein- und Auslassen 2. Die Elektrode 1 durchsetzt eine Isoliermuffe 3 in der Wandung eines einen Gaseinlaß 5 aufweisenden Behälters 4. Sie steht durch eine Öffnung 6 aus dem Behälter 4- hervor und ist unter Bildung eines ringförmigen Durchlasses von einem Kühlmantel 7 aus rostfreiem Stahl umgeben. Die Elektrode hat eine in den Kühlmantel 7 zurückgezogene, ebene Stirnfläche 8 und bildet zusammen mit dem Kühlmantel ein Gebilde ähnlich einem breiten Flammenhalter. Der Kühlmantel 7 hat Ein- und Auslässe 9 für ein Kühlmittel. Die aus hitzebeständigen Keramikfasern, welche unter dem Warenzeichen Mark Triton Kaowool im Handel sind, vakuumgeformte zylindrische Wandung 10 begrenzt
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zusammen mit der Stirnseite 8 der Elektrode 1 und einer Gegenelektrode 12 eine Heizzone 11. Die Gegenelektrode 12 ist ein ringförmiger Hohlkörper mit Ein- und Auslassen 13 für ein Kühlmittel und einem Auslaß 14 für ein erhitztes Gas. Die Wandung 10 ist von einem Mantel umgeben. Der Zwischenraum 16 zwischen dem Mantel 15 und der Wandung 10 ist lose mit Keramikfasern der genannten Marke Mark Triton Kaowool gefüllt. Der Mantel 15 hat einen Einlaß 17 für ein Kühlmittel und ist mittels undurchlässige!?, hitzebeständiger und elektrisch nicht leitender Ringscheiben 18 befestigt.
Die Elektroden 1 und 12 sind aus einer Silber-Aluminiumlegierung, der Kühlmantel 7 ist aus rostfreiem Stahl und der Mantel 15 ist aus Weichstahl. Im Bertrieb wird . der Kühlmantel 7 und die Gegenelektrode 12 mit Wasser gekühlt und dem Mantel 15 wird Stickstoff mit einer Temperatur von 280 0K unter einem solchen Druck zugeführt, daß sich an der Außenfläche der Wandung 10 ein Druck von 25>5 kH/m ergibt. Dies entspricht einer Zufuhr von 30 l/min in den Zwischenraum 16.
Nach dem in bekannter Weise vorgenommenen Anlaufen der Vorrichtung wurde im stetigen Betrieb Stickstoff in einer Menge von 80 l/min durch den Einlaß 5 zugeführt, so daß sich in der Heizzone 11 ein Druck von 24,8 kH/m ergab, und zwischen den Elektroden 1 und 12 wurde ein Spannungsgradient von 450 V aufrechterhalten, wobei sich
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ein Strömfluß von 28 A durch das zwischen Kathode und Anode strömende Gas ergab. Unter Berücksichtigung der Wärmeverluste an das Kühlmittel wurde eine elektrische Stromdichte von 9* 13O 3cVA in die vom Einlaß 5 durch die Heiζζone hindurch strömende Stickstoffmenge von 80 l/min eingebracht. Uahe der Elektrode 1 betrug die Temperatur in der Heizzone. 3027 0C* und daß durch den Auslaß 14· abströmende Gas hatte eine Temperatur von 2727 C. Nach einer Betriebszeit von 6 h zeigten sich an der Wandung 10 keinerlei Schaden.
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Claims (16)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Einschließen eines Strömungsmittel unter Verwendung eines durchlässigen Wandungsteils, auf welches das einzuschließende Strömungsmittel bei l·' Berührung damit eine schädliche Wirkung ausüben würde, das Ausmaß der Berührung jedoch dadurch verringert wird, daß ein Hilfsströmungsmittel entgegen dem von dem einzuschließenden Strömungsmittel ausgeübten Druck durch das Wandungsteil hindurchgeleitet wird, dadurch gekennz eichnet, daß das Wandungsteil aus anorganischen Fasern geformt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das einzuschließende Strömungsmittel ein Gas ist, dessen Temperatur wenigstens gleich der niedrigsten Schadigungstemperatur des Wandungsteils ist, und daß das Hilfsströmungsmittel ein Gas ist, dessen Temperatur unterhalb der niedrigsten Schadigungstemperatur liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennz eichnet, daß das einzuschließende Strömungsmittel eine Temperatur von wenigstens 2000 0C hat.
4. Verfahren nach Anspruch 35 dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfssträmungsmittel eine Temperatur von höchstens 100 0G hat.
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ί /
5« Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das einzuschließende Strömungsmittel mittels einer elektrischen Entladungseinrichtung aufgeheizt ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Entladungseinrichtung eine Heizzone, Einrichtungen für die Zufuhr eines zu erhitzenden Gases zur Heizzone, Einrichtungen zum Abführen des erhitzten Gases von der Heizzone, und zuströmseitige sowie abströmseitige Elektrodenanordnungen zum Erzeugen einer in der Heizzone verteilten Entladung aufweist, wobei die Einrichtungen für die Zufuhr des Gases zur Heizzone eine Anzahl von nebeneinander verlaufenden Leitungen aufweist, welche so angeordnet sind, daß das Gas in einer entsprechenden Anzahl im wesentlichen paralleler Ströme in die Heizzone einströmt, und die zuströmseitige Elektrodenanordnung eine Anzahl von in den einzelnen Gasströmen angeordneten Elektroden aufweist, und daß der erhitzte Gasstrom, solange er sich in der Heizzone oder in daran anschließenden Leitungen befindet, das einzuschließende Strömungsmittel ist.
7. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandungsteil aus hitzebeständigen Keramikfasern geformt ist.
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8. Verfahren nach. Anspruch 7» dadurch g e k e η η zeichnet, daß die hitzebeständigen Keramikfasern aus ionerde» Kieselerde, Zirkonerde oder einem Gemisch aus Kieselerde und Tonerde sind.
9. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8t dadurch g e k e η η ζ e i c h η e.t, daß das Wandungsteil aus einem oder mehreren vakuumgeformten Seilen zusammengesetzt ist.
10. Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. die vakuumgeformte(n) Teil(e) eine Dichte von 0,16 bis 0,80 g/cnr hat bzw. haben.
11. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1
bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das
—5 —9 Wandungsteil eine Durchlässigkeit von 10 y bis 10 J cm
12. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandungsteil eine Stärke zwischen 5 und 25 mm hat.
13· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das einzuschließende Strömungsmittel ein eine Temperatur von wenigstens 2000 0C aufweisendes Gas ist, welches eine aus hitzebeständigen Keramikfasern geformte Leitung mit einer Durchlässigkeit von
—7 —8
10 ' bis 10 durchströmt, und daß das Hilfsströmungsmittel ein eine Temperatur von höchstens 100 C aufwei-
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sende s Gas ist, welches in einer Menge von 1 bis 4 emv see
2
pro cm der Innenfläche einwärts durch die durchlässige Wandung der Leitung hindurch zugeführt wird, so daß die Leitung ihre niedrigste Schädigungstemperatur nicht erreichen kann.
14. Vorrichtung mit Einrichtungen zum Einschließen eines Strömungsmittels in Form eines durchlässigen Wandungsteils in Kombination mit Einrichtungen zum Hindurchleiten eines Hilfsströmungsmittels. durch das Wandungsteil gegen den von dem einzuschließenden Strömungsmittel ausgeübten Druck, dadurch gekennzeichnet, daß das durchlässige Wandungsteil (10) aus anorganischen Fasern geformt ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14 für die Verwendung in einem Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche bis 13» dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer elektrischen Entladungs-Heizvorrichtung kombiniert ist.
16. Verfahren oder Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15 zum Erhitzen eines Trägergases oder eines oxydierenden Gases für die Verwendung bei der Herstellung eines Oxids von Titan, Eisen, Aluminium, Silizium,oäir Zirkon durch Reaktion eines Chlorids des betreffenden Elements in der Dampfphase mit einem oxydierenden Gas zu einer Gassuspension von Feststoffteilchen des betreffenden Oxids.
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DE19762622640 1975-05-21 1976-05-20 Verfahren und vorrichtung zum einschliessen von stroemungsmitteln Withdrawn DE2622640A1 (de)

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