DE2622994A1

DE2622994A1 - Verfahren und vorrichtung zum brennen von gips

Info

Publication number: DE2622994A1
Application number: DE19762622994
Authority: DE
Inventors: Alain Charlet; Jean-Paul Coquery; Francois Mounier
Original assignee: Rhone Poulenc Industries SA
Current assignee: Rhone Poulenc Industries SA
Priority date: 1975-05-23
Filing date: 1976-05-21
Publication date: 1976-12-09
Also published as: TR19196A; FR2311764A1; FR2311764B1; BR7603245A; GR58250B; GB1549029A; US4247518A; JPS5413437B2; JPS52795A; GB1549030A; DE2622994B2; MX3470E; DE2622994C3; ZA763014B; IT1061560B

Description

S MÜNCHEN 9O DR. IKG. F. WUISSTIIOFF SCIIWEIOERSTHASSE 2

DR.E.v.PECIlMANN tki.ki-on <0K9) 66 20 Sl DR. IXG. I). BEHRENS tki.kx 5 24 070 DIPL.ING. H. GOETZ OCOOQQA teleoiiamme = PATENTANWÄLTE * 0 L 4 3 ^ «♦ ~"^ ^*"⁰""

1A/1G-47 957 Beschreibung zu der Patentanmeldung

RHÖNE-POULENC INDUSTRIES

22, avenue Montaigne 75 Paris (Seme) - Frankreich

betreffend

"Verfahren und Vorrichtung zum Brennen von Gips"

Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft die Behandlung von natürlich vorkommendem Gips sowie der verschiedenen Beiproduktgipsarten der chemischen Industrie, beispielsweise dem bei der Phosphorsäureherstellung auf nassem Wege anfallenden Rohgips. Bei Rohgipsen unterschiedlicher Herkunft muß eine gewisse Anzahl von Bedingungen zusammengefaßt werden, damit Produkte nach den Normen der Bauindustrie und/ oder für Vorfabrikate erhalten werden.

Der natürlich vorkommende Gips liegt nach dem Zerkleinern und Mahlen allgemein als Pulver mit sehr unterschiedlicher Korngröße von einer Feinfraktion von 10 bis 20 /um bis zu einer Grobfraktion von 200 bis 500 /um vor. Eine Wärmebehandlung dieses Gipses stößt daher bezüglich der Gleichmäßigkeit des Brennens und der mechanischen Trennung auf Schwierigkeiten.

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Der bei der Phosphorsäureherstellung anfallende Rolxgips liegt zunächst in wäßriger Suspension und dann nach dem Trocknen in Form eines Pulvers mit ziemlich homogener Korngrößenverteilung, meist im Bereich von 10 bis 100 yum,vor,

wobei 80 <fi einen Durchmesser von 25 bis 75 /um haben. Beim

/ Brennen eines solchen Produktes stellen sich vor allem Probleme hinsichtlich der Trocknung und der Entstaubung·

Es ist bekannt, daß zur Herstellung eines für Vorfabrikate geeigneten Plasters mit hohem Halbhydrat-Gehalt bei hoher Temperatur gebrannt werden muß, wodurch das Produkt die gewünschte Reaktionsfähigkeit erhält. Außerdem soll das Brenn— gut homogen sein, damit weder ungebrannter (also nicht entwässerter) Gips noch überbrannter Gips (oder Anhydrit II) auftritt, dessen Bildung manchmal durch längere örtliche Berührung mit Gasen hervorgerufen wird, deren Temperatur und Wasserdampf-Partialdruck unverträglich sind mit der Stabilität des Halbhydratplaefcers. Schließlich soll dieBehandlung wirtschaftlich sein und vorzugsweise kontinuierlich .durchgeführt werden können.

Es gibt zahlreiche Verfahren, mit deren Hilfe ein Teil der angestrebten Ziele erreicht wird. Die Bewegung der Reaktionsprodukte oder des Brenngutes erfolgt mechanisch durch die Bewegung eines Teils des Brennofens, wie Drehrohrofen und Drehherdofen mit direkter oder indirekter Beheizung, beispielsweise gemäß den Verfahren der deutschen Anmeldungen P 17 71 502 und P 17 58 566. In all diesen Fällen zwingt der geringe Wärmeübergangskoeffizient zu großen Anlagen und damit zu erheblichen Investitionen. Außerdem müssen Entstaubungsanlagen .vorgesehen sein und schließlich erfordern die bew'egten Ofen/einen erheblichen Wartungsauf wand.

Bei dem Verfahren mit pneumatischer Förderung und/sogenanntem Flasch-Brennen wird das Brenngut mit Hilfe eines Gases bewegt (FR-OS 2 202 251 und DT-OS 22 00 532 und 21 52 940). Diese Verfahren sind zwar anpassungsfähig, benötigen aber sehr große

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Luftmengen, weshalb — außer mit Hilfe komplizierter Rückführungen - keinerlei Einwirkung auf den Partialdruck des Wasserdampfes des in Umwandlung begriffenen Systems möglich ist. Im Gegensatz hierzu liegt das Verhältnis Luft/Plaster wesentlich niedriger bei dem Verfahren der I¹R-AS 74 22 621 aufgrund einer besonderen Vorrichtung, mit deren Hilfe bei sehr hoher Temperatur gearbeitet werden kann und wodurch eine homogene Reaktion verbunden mit einer ausgezeichneten Wärmenutzung erzielt wird.

Bekannt ist weiterhin der vertikale Transport und das Brennen in der Wirbelschicht, insbesondere aus der FR—PS 1 338 126 und ihre Zusatz-PS 87 866. Bisher erforderte aber eine Wirbelschicht großer Höhe eine hohe Verwirbelungsgeschwindigkeit, wodurch ein beträchtlicher Teil des Wirbelgutes ausgetragen wird und wofür man sehr Mstungsstarke Gebläse benötigt. Außerdem besitzt eine solche Vorrichtung die Nachteile eines einzigen homogenen Reaktors insofern, als der Fortschritt der Reaktion am Austritt ein-Kompromiß ist zwischen der Qualität des Produktes und der Dimension der Anlage. Andererseits läßt sich nur schwer auf den Partialdruck des Wasserdampfes einwirken, weshalb diese Verfahren bisher nicht in der Großtechnik Eingang gefunden haben.

Bekannt (FR-PS 1 288 836) ist weiterhin reine Rinne, in der das Gut mit Hilfe von pulsierendem Wasserdampf bewegt und vorgeschoben wird. Das Verhältnis von Wasserdampf zu Luft ist groß; dies hat den Vorteil der Auswahl von Temperatur und Wasserdampfdruck; der Wärmeaustausch zwischen dem Brenngut und den Heizelementen oder Heizflächen erfolgt aber nur intermettierend, so daß sich keine optimale Leistung erzielen läßt. Außerdem ist die Vorrichtung für die Pulsgebung kompliziert.

Die Bemühungen gingen nun dahin, das Brennen in mehreren aufeinanderfolgenden Stufen mit wirksamer Regelung des Vorschubs oder Transports des Brenngutes und des Fortschreitens

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der Reaktion verbunden mit einem hohen Wärmeübergang— koeffizienten in der Wirbelschicht vorzunehmen.

Das erfindungsgemäße Terfahren zeichnet sich gegenüber den bekannten Verfahren mit indirekter Beheizung durch seine erheblich verbesserte Leistungsfähigkeit bei gleicher Kapazität und durch eine höhere Kapazität aus.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren handelt es sich um eine

Il

kontinuierliche Wärmebehandlung von Gips zur Umwandlung in das Halbhydrat mittels indirekter Beheizung des Gipsmehls in der Wirbelschicht, wobei die Einspeisungsgeschwindigkeit des Trägergases zwischen der theoretischen Mindestgeschwindigkeit, unter der die Wirbelschicht im Ruhezustand verbleibt, und etwa dem 6-fachen Wert dieser Geschwindigkeit gehalten wird; die Förderung des Brenngutes von einem Ende der Wirbelschicht zum anderen abgestimmt wird mit dem Portschreiten der Entwässerungsreaktion, eine Zufuhr von Wärmeenergie durch in die Wirbelschicht eintauchender Heizelemente derart erfolgt, daß ein Temperaturunterschied von mehreren 10°σ zwischen der mittleren Temperatur jedes Heizelementes und dem Wirbelgut vorhanden ist; der bei der Reaktion gebildete Wasserdampf wird entfernt und am Ende der Wirbelschicht erhält man praktisch vollständig in Halbhydrat umgewandteltes Produkt mit den für einen Plaster für Vorfabrikate geeigneten Eigenschaften.

Durch unabhängige Zufuhr von Heizmedium zu den einzelnen Heizelementen wird an der Eintrittsseite eine praktisch konstante Temperatur von 180 bis 300⁰O eingestellt; die Austrittstemperatur des Heizmediums soll um 30 bis 40⁰C tiefer liegen. Dies erreicht man durch Regelung der umlaufenden Menge des Heizmediums.

Die Bedingungen in der Wirbelschicht werden mit Hilfe der

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Einspeisegeschwindigkeit eingestellt. Vorteilhafterweise liegt die mittlere Trägergas-Geschwindigkeit nahe der Fluidisierungsgeschwindigkeit, die allgemein zwischen 5 und 15 cm/s liegt. An jedem Punkt des Reaktors sollen die Bedingungen in der Wirbelschicht so sein, däß Temperatur und Zusammensetzung des Brenngutes sowie der anwesenden Gase praktisch gleichmäßig sind.

Für einen vorgegebenen Arbeitstakt, d.h. für gegebene Gipsmenge, wird vor allem ein praktisch konstanter Wasserdampf-Partialdurck an jedem Punkt des Reaktors eingehalten durch Einstellung der Trägergasgeschwindigkeit und der thermischen Bedingungen. Der Wasserdampf-Partialdruck soll zwischen 130 und 550 Tm-TiTTg gehalten werden.

Im Verlauf der Entwässerung weist das Brenngut an jedem Punkt des Reaktors eine gleichmäß9ge Beschaffenheit auf, während der Gips (Calciumdihydrat CaSO .2H₂O) in Plaster (Calciumhalbhydrat CaSO .0,5H₂O) übergeht.

Es wird die Gesamtverweilzeit im Reaktor so eingestellt, daß man am Reaktor-Austritt praktisch nur Halbhydrat CaSO..0,5H₂O erhält. Am oberen Teil des Reaktors wird das Trägergas, beladen mit Wasserdampf, abgezogen. Das mitgerissene Feinkorn aus Gips wird aus dem Abgas abgeschieden und in die Wirbelschicht zurückgeführt.

Vorteilhafterweise befindet sich nach dem Gipskocher eine Kühlvorrichtung für das heiße Endprodukt, wobei vorzugsweise die fühlbare Wärme des Plasters nutzbar gemacht wird, beispielsweise zum Vorwärmen des Trägergases oder der Brenner-Luft für das Heizmedium.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird so geführt, daß man den praktisch trockenen Gips am feinen Ende eines horizontalen Wirbelschichtreaktors aufgibt, in üblicher Weise - z.B. durch

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die Neigung des Reaktors, durch Einbauten oder Überläufe weiter befördert, wobei diese letztere Möglichkeit ein besonderes gutes Portschreiten der Reaktion gestattet. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung wird das Brenngut durch eine Reihe von miteinander in Verbindung stehenden Kammern bewegt, in denen die Wirbelschicht besteht. Jede Kammer enthält ein selbständiges d.h. von den anderen unabhängiges Heizelement und einen Abzug für das Trägergas derart, daß sie sich wie ein homogener Reaktor verhält, wobei die Temperatur und die Zusammensetzung des Brenngutes und der Gase in jeder Kammer praktisch konstant gehalten werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise in einer Anlage durchgeführt, wie sie in der beigefügten Zeichnung schematisch wiedergegeben ist. Diese Vorrichtung weist hintereinander mehrere Kammern 1 auf. In die 1. Kammer wird über 2 Gips dosiert,5 - z.B. Fülltrichter mit Verteiler eingebracht. Über die Leitung 4 wird das Trägergas zugeführt, das in jede Kammer über eine Verteilerplatte 5 eintritt.

Die Wärmezufuhr in die Wirbelschicht erfolgt durch Wärmeaustauscher 6, in denen ein Heizmedium umläuft. Es kann sich dabei um Platten- oder Schlangenrohr-Austauscher handeln· Das Heizmedium wird in 7 - z.B. einem Wärmeaustauscher oder einem Heizkessel - aufgeheizt.

Die Abgase des Heizkessels können als Verdünnungsluft in einem pneumatischen Trockner verwendet werden.

Jede Kammer 1 verfügt - wie erwähnt - über einen unabhängigen Wärmetauscher 6, dessen Temperatur geregelt werden kann.(nicht gezeigt).

Die Kammern sind durch Wände 9 getrennt. In den beiden Kammern vor dem Austritt dienen die Wärmeaustauscher 10 zum Kühlen

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des Plasters, wobei über Leitung 11 gleichzeitig das Träger— gas 4 oder die Primärluft für die Verbrennung zur Vorwärmung geführt werden kann.

Das Brenngut wird von einer Kammer zur nächsten mit Hilfe der Öffnungen 12 gefördert, deren Größe un'd Lage einstellbar sind und so gewählt werden, daß das Brenngut nicht in die vorherige Kammer zurückfließt und daß das Heizelement stets vollständig in das Wirbelgut eintaucht.

Das Plaster wird bei 13 ausgetragen.

In dem Abzug 14 für das mit Wasserdampf beladene Trägergas ist ein Entstauber 15» wie einfache Staubfilter, vorgesehen. Nur das ganz feine Korn wird mit dem Gas mitgerissen und nach Abtrennung über die Leitung 16 in den Reaktor zurückgeführt.

Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die Meß- und Regeleinrichtungen nicht gezeigt.

Die Anlage wird vorzugsweise mit einer leichten Neigung gegendie Horizontale ausgeführt, so daß die Aufgabeseite etwas höher liegt.

Der gewaschene und gegebenenfalls gereinigte und im allgemeinen getrocknete Gips wird oben aufgegeben und gleichzeitig unten Trägergas _t in allgemeiner Luft. Die Dimension und die Lage der Verbindungsöffnungen 12 wird so eingestellt, daß das Brenngut in einer Richtung strömt. Durch eine entsprechende Trägergasgeschwindigkeit wird erreicht, daß sich jede Kammer wie ein homogener Reaktor verhält. Die Entwässerung des Gipses schreitet mit dem Übertritt von einer Kammer zur nächsten fort.

Es wurde beispielsweise in einem Vierkammer-Reaktor der jeweilige Wasserhalt des Brenngutes C am Kammeraustritt und die Temperatur bestimmt. Als Brenngut diente bei der Phosphorsäure-

- 8 609850/0950

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herstellung anfallender Rohgips (Beispiel 5).

Kammer 1

T in ⁰C 125 150 168 175

C in/» 15,4 11,4 8,7 5,9

Bei einer Fluidisierung mit geringer Gasgeschwindigkeit "beträgt das mitgerissene Feinkorn im allgemeinen nur 5 bis 15 io* Dieses Feinkorn ließ sich !leicht in einer üblichen

abscheiden

Entstaubung und in den Reaktor zurückführen. Die Anwesenheit dieses Feinkorns trug zu den angestrebten Eigenschaften der Reaktionsfähigkeit des Endproduktes bei.

Diese Fluidisierung ermöglicht im Reaktionsmedium einen reativ hohen mittleren Wasserdampfdruck von im allgemeinen I30 bis 550 mir Hg. Ein Wasserdampfdruck dieser Größenordnung gestattet die Durchführung der Reaktion (Entwässerung) bei hoher Temperatur, was sich ebenfalls günstig auf die Reaktions fähigkeit des Plasters auswirkt.

Eine gleichmäßige Fluidisierung führt zu einem hohen Wärmeübergangskoeffizient vom Heizelement auf das Brenngut und zwar in der Größenordnung von 250 bis 4OO kcal/h.m² _#g_rd. Diese Größenordnung schwankt mit der Gasgeschwindigkeit für die Fluidisierung und der Feinheit des Brenngutes. Ein derartiger Wärmeübergang ist ausgezeichnet und ermöglicht die Dimensio nen des Gipskochers gegenüber bekannten Verfahren zu verringern und zwar wegen der hohen Temperaturen der Heizflächen. Das System bzw. die Vorrichtung hat somit den Vorteil, kompakt zu sein, und ermöglicht zudem eine maximale Nutzung der

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Wärmeenergie.

Die zur Fluidisierung benötigte Luftmenge ist gering· Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß Heizkessel oder der Wärmeaustauscher unter guten Bedingungen arbeiten können, indem man einen geringen Temperaturunterschied zwischen Eintritt und Austritt des Heizmediums in jedem Heizelement einhält.

Weiterhin erhält man infolge der ziemlich hohen Temperatur des Heizmediums beim Eintritt in den unabhängigen Wärmeaustauscher einer Kammer eine große mittlere Temperaturdifferenz zwischen Heizmedium und Wirbelgut; dies begünstigt einerseits den Wärmeschock auf das Gut und gestattet andererseits die Anwendung relativ geringer Heizflächen.

Schließlich läßt sich die Produktionskapazität der Anlage durch Änderung der Heizflächen variieren, indem man mit oder ohne einem oder mehreren Austauschern arbeitet und zwar bei hoher Temperatur und die ITuidisierungsbedingungen in den gewählten Grenzen gehalten werden, so daß ein Plaster mit gleichmäßiger Qualität erhalten wird.

Die Wärmebilanz des Verfahrens wird durch die Möglichkeit verbessert, in-dem Trägergas und/oder Primärluft für die Verbrennung bei der Kühlung des Plasters vorgewärmt werden. Man kann auch die Abgase des Heizkessels noch irgendwo weiter verwenden.

Da mit geringer Fluidisierungsgeschwindigkeit gearbeitet wird, wird kein Gebläse großer Leistung benötigt.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich Gipsarten beliebiger Herkunft brennen, vorausgesetzt, daß das Ausgangsmaterial fein und trocken ist.

- 10 609850/0950

- ίο -

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Selbstverständlich lassen sich durch Einstellen anderer

Temperaturen in· den verschiedenen Heizelementen und durch höhere Trägergasgeschwindigkeiten Produkte? erhalten, die weiter als bis zum Halbhydrat entwässert sind.

- 11 -

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_ 11-

Beispiel 1

Es wurde von dem bei der Phosphorsäureherstellung anfallenden Beiprodukt Gips ausgegangen. Nach dem üblichen Reinigen, Neutralisieren, Filtrieren und Trocknen besaß das Gipspulver folgende Merkmale:

CaSO^.2H₂O 96 %

Gesamt-H₂O 19,6 %

Siebanalyse < 1 % :>125 /um

2-4 % ^MOO /um

/v^ 10 % ^ 80 /um

~ 60 % >■ 40 /um

/v, 80 % -^=- 25 /um Schüttdichte 0,85 g/cnr⁵

In die gezeigte Vorrichtung, unterteilt in vier Brennkammern ,wurden stündlich 850 kg Gipspulver eingespeist. Gemessen wurden die Temperatur desGipses, die Geschwindigkeit des Trägergases und die Temperatur des Heizmediums jeweils beim Eintritt und beim Austritt in die arbeitenden Brennkammern sowie die Temperatur des gebrannten Produktes beim Austritt aus der Brennzone und beim Eintritt in die beiden Kühlkammern, sowie die Temperatur des Trägergases und das durchschnittliche Gewichtsverhältnis von Wasser zu Luft (Dehydratationswasser zu Trägergas); der Anteil des rücklaufenden Feinkorns machte 8 % aus.

Die Angaben sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengefaßt, wobei At den mittleren Temperaturabstand zwischen Heizmedium und Plaster in der letzten Brennkammer angibt.

Am Ausgang der Vorrichtung wurden stündlich 710 kg Plaster aufgefangen, der nach dem Vermählen folgende Merkmale aufwies:

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H₂O	5,6
pH-Wert der 20 ^igen
Suspension	6,3
Gips (nicht gebrannt)	1,2
Halbhydrat	82-85
Anhydrit III	14-17

Die mechanischen Eigenschaften dieses Plasters wurden gemäß der französischen Norm NFB 12 401 bestimmt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 2 zusammengefaßt.

Dieser Plaster eignete sich ausgezeichnet für Vorfabrikate.

Beispiel 2

Es wurde von einem natürlichen, zerkleinerten und vermahlenen Gips ausgegangen, der folgende Merkmale aufwies:

Gesamt-H₂O 23,1 %

CaSO,.2H₀O 96 %

Siebanalyse 0 % p> 400 /um

7 % :=*- 250 /um

14 % -=- 150 ,um

26 % >»100 /um

34 % ^=- 80 /um

62 % > 40 /Um

85 % > 25 /tun

Schüttdichte 0,91 g/cnr

Es wurden 800 g/h Gips in die gleiche Vorrichtung wie in Beispiel 1 eingespeist und die gleichen Messungen und Bestimmungen wie in Beispiel 1 durchgeführt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 zusammengefaßt. Der mit 670 kg/h

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ausgetragene Plaster enthielt:

Gips ungebrannt	< 2 %
Halbhydrat	83-86 %
Anhydrit III	12-15 %

Die mechanischen Eigenschaften dieses Plasters sind in derTabelle 2 zusammengefaßt. Per Plaster eignete sich ausgezeichnet für Vorfabrikate.

Beispiel 3 (Vergleich)

Es wurde von dem gleichen Rohgips ausgegangen wie in Beispiel 1, jedoch in einem Drehofen mit indirekter Beheizung gebrannt. Mit Hilfe einer entsprechenden Vorrichtung wurde der Feinkornanteil in analoger Weise wie oben in das . Brenngut zurückgeführt.

Man erhielt eine . . Umwandlung zu Plaster von mehr als 98 %. Die mechanischen Eigenschaften dieses Plasters wurden wie in den vorangegangenen Beispielen bestimmt; die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 aufgeführt und zeigen, daß diese übliche Art des Gipsbrennens nicht zu den ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften des Plasters nach Beispiel 1 führt.

Beispiel 4 (Vergleich)

Ein natürlicher Gips wie in Beispiel 2 wurde in bekannter Weise entwässert; darauf wurden die mechanischen Eigenschaften des erhaltenen Plasters bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt und zeigen, daß die Eigenschaften hinsichtlich der Reaktionsfähigkeit nicht so gut sind wie bei dem erfindungsgemäß gebrannten bzw. entwässerten Produkt.

Tabellen 1 und 2; 6098 5 0/0950 ₁₄

Tabelle 1

Beispiele	1	4 ',	GewichtsVerhältnis Wasser/Luft	0,85	2
behandeltes Produkt CaSO_-,	,.2HpO 96 %	Luft	in kg/kg	8	CaSO₄.2H₂O 96 %
Ursprung Phosphorsäureher- Schüttdichte g/cm³ stellung ^₈₅	5,3	Rücklauf-Feinkorn %		natürlich 0,91
Anzahl der Kammern	60	Umwandlung zu	82-85	4
Trägergas		Halbhydrat %	Luft
Gasgeschwindigkeit cm/s		6,3
Temperatur des Gipses	280-285	18
beim Eintritt in ⁰C	250-255
Temperatur des Heizmediums
beim Eintritt in die Brenn kammern C	180-182	265-270
beim Austritt aus den Brenn kammern C	86	245-250
Temperatur des Plasters beim
Austritt aus der Brennzone C	112-115	172-175
At		84
beim Austritt aus der Kühl	109
zone ⁰C	135	110
Temperatur des Trägergases:
beim Eintritt ⁰C	104
beim Austritt ⁰C	130

0,53
10

83-86

Tabelle 2:

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Tabelle 2

NFB 12401 Beispiele Vergleich

1 2 3 *

Härten

Beginn min/s	2/20	4/10	,3/40	6
Ende min/s	10/30	17/30	13	23
Biegefestigkeit
bar	42	32	27	32
Druckfestigkeit
bar	127	87	90	80

Der Vergleich zeigt, daß jeweils der erfindungsgemäß gebrannte Gips einen Plaster mit besseren Eigenschaften liefert als das bekannte Entwässerungsverfahren und daß außerdem der ausgehend vom Beiprodukt Gips erhaltene Plaster bessere Eigenschaften besitzt als der ausgehend von Naturgips erhaltene Plaster.

Die Erhärtungs- oder Abbindezeit des Plasters aus dem Beiprodukt Gips ist kürzer als wenn man von Naturgips ausgeht und die Erhärtung bzw. das Abbinden setzt schneller ein. Zwar lassen sich diese Merkmale der Geschwindigkeit zum einen Teil auf den größeren Anteil Feinkorn im Beiprodukt Gips und auf den Rücklauf dieses Feinkorns, dessen beschleunigende Wirkung bekannt ist, zurückführen. Diese Eigenschaften beruhen aber auch auf den Wärmeschock und auf der Möglichkeit, erfindungsgemäß den Wasserdampfdruck zu steuern. In der Tat stellt man im Beispiel 3 (Vergleich) fest, daß das erfindungsgemäße Brennverfahren den Feinkornanteil des Beiprodukt Gipses reaktionsfähiger macht als die bekannten Brennverfahren.

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Der Vergleich der Beispiele 2 und 4 zeigt, daß mit Hilfe des erfindungsgemäßen Brennverfahrens ausgehend von Naturgips ein wiederum reaktionsfähiger Plaster erhalten wird als mit Hilfe der bekannten Brennverfahren.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich mit allen seinen Vorteilen auf die Wärmebehandlung (Brennen) von Beiproduktgips aus der Phosphorsäureherstellung anwenden und man erhält hierbei ein Produkt, das sich besonders für Vorfabrikate eignet und das außerdem vorteilhafterweise nicht mehr vermählen zu werden braucht.

Beispiel 5

Beispiel 1 wurde wiederholt mit folgenden Abwandlungen:

Temperatur des Gipses beim Einspeisen 90 C Temperatur des Heizmediums beim Eintritt

in die Brennkammern 270-275°C

Temperatur des Heizmediums beim Austritt 235-240⁰C.

Die Temperatur des Plasters betrug beim Austritt aus der Brennzone 172-175⁰C und beim Austritt aus der Kühlzone 108-110⁰C.

In jeder Brennkammer lautete der mittlere Temperaturgradient At wie folgt:

Kammer 1 2 3 4

130 105 87 80

Patentansprüche; 728188

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Claims

1Α-47 957 Patentansprüche

1. Verfahren zum Brennen von Gips zum Halbhydrat durch '"In'direkte Beheizung in der Wirbelschicht, dadurch gekennzeichnet, daß man das kontinuierlich aufgegebene Gipspulver mit im wesentlichen Luft als Trägergas fluidisiert, wobei die Trägergasgeschwindigkeit zwischen der theoretischen Mindestgeschwindigkeit und der etwa 6-fachen Mindestgeschwindigkeit liegt, das Wirbelgut mit Fortschreiten der Entwässerung im wesentlichen horizontal durch die ganze Wirbelschicht bewegt, und eine Temperaturdifferenz von mehreren 10 C zwischen der mittleren Temperatur der Heizelemente und dem Wirbelgit einhält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man am Eintritt der unabhängig einstellbaren Heißeine

elemente praktisch konstante Temperatur des Heizmediums von

180 bis 30O⁰C einhält.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man am Austritt der Heizelemente die Temperatur des Heizmediums um 30 bis 40 C unter der Eintrittstemperatur hält.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man eine mittlere Trägergasgeschwindigkeit zwischen 5 und 15 cm/s einhält.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man an jedem Punkt des Reaktors den

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Ag

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Wasserdampf-Partialdruck praktisch konstant bei 130 bis 550 mm Hg einhält.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man den Flugstaub in die Wirbelschicht zurückführt.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man das Wirbelgut praktisch horizon·?- tal in einer Richtung durch eine Reihe von miteinander verbundenen Kammern führt, die ein unabhängiges Heizelement und eine Tragergaszuführung aufweist

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß sie mBrennkammern mit Zutritt für Trägergas und Übertritt des Wirbelgutes von einer Kammer in die nächste sowie unabhängig voneinander regelbare Wärmeaustauscher im Bereich der Wirbelschicht enthält, die Gasabführung in einen Staubabscheider führt und eine Rückleitung des Flugstaubes in die Wirbelschicht vorgesehen ist.

9β Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Horizontalen leicht geneigt ist und die Dimension und Lage der Übertrittsöffnungen für das Wirbelgut von einer Kammer in die nächste ein Rückfließen verhindern.

72818883

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