DE2622640A1 - Verfahren und vorrichtung zum einschliessen von stroemungsmitteln - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum einschliessen von stroemungsmittelnInfo
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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
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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)
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.
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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Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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