DE2923860C2 - Plant and devices for the continuous production of selenium dioxide - Google Patents
Plant and devices for the continuous production of selenium dioxideInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anlage zur kontinuierlichen Herstellung von festem Selendioxid durch thermische Oxidation von Selen bestehend aus einer Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von gasförmigem Selendioxid durch thermische Oxidation von Selen und einer dieser Vorrichtung nachgeschalteten Vorrichtung zum kontinuierlichen Desublimieren von gasförmigem Selendioxid und zum Austragen des festen Produktes. Gegenstände der Erfindung sind auch die Einzelvorrichtungen, welche die Anlage bilden.The invention relates to a plant for the continuous production of solid selenium dioxide by thermal means Oxidation of selenium consisting of a device for the continuous production of gaseous Selenium dioxide by thermal oxidation of selenium and a device downstream of this device for the continuous desublimation of gaseous selenium dioxide and for discharging the solid product. The invention also relates to the individual devices which form the system.
Nach dem Stand der Technik kann Selendioxid nach zwei unterschiedlichen Verfahren gewonnen werden. Einmal durch Oxidation von Selen mittels Salpetersäure, anschließendes Vertreiben der überschüssigen Säure durch wiederholtes Eindampfen und Wiederaufnehmen mit Wasser und abschließendes Eindampfen zur Trockne — Gmelins Handbuch der anorg. Chemie, Selen B 1949, S. 27 sowie Handbuch der Präparativen Anorg. Chemie von Georg Brauer, 3. AufInge 1975, S. 420. Zum anderen durch die Verbrennung von Selen bei Temperaturen oberhalb seines Schmelzpunktes mit Luft oder Sauerstoff, wobei zunächst gasförmiges Seiendioxid entsteht, welches bei Abkühlung ;iuf Temperaturen unter 3I6°C in die feste Phase übergeht — Gmelins Handbuch der anorg. Chemie, Selen B 1949, S. 25—27 sowie W. Λ. Dutton et al., »Vapour phase oxidation of selenium« in Canadian metallurgical cjuiilcrly. IkI. 10, Nr. 2According to the prior art, selenium dioxide can be obtained by two different processes. Once by oxidizing selenium with nitric acid, then expelling the excess acid by repeated evaporation and resumption with water and subsequent evaporation to dryness - Gmelin's handbook of the anorg. Chemie, Selen B 1949, p. 27 and manual of the preparative Anorg. Chemistry by Georg Brauer, 3. AufInge 1975, p. 420. On the other hand, through the combustion of selenium at temperatures above its melting point with air or oxygen, initially gaseous bee dioxide arises, which on cooling; to temperatures below 3I6 ° C changes into the solid phase - Gmelins Handbuch der Anorg. Chemie, Selen B 1949, pp. 25-27 and W. Λ. Dutton et al., "Vapor phase oxidation of selenium" in Canadian metallurgical cjuiilcrly. IkI. 10, No. 2
(1971),S. 97-104.(1971), p. 97-104.
Das erstgenannte naßchemische Verfahren ist verhältnismäßig umständlich und langwierig. Es bringt sowohl Abluftprobleme — die Nitrose enthaltende Abluft muß gereinigt werden — als auch Abwasserprobleme mit sich, da das Kondensat der Eindampfprozesse Selen enthält Die Selenabtrennung aus den salpetersauren Brüden bis auf im Abwasser tolerierbare Werte gestaltet sich hierbei sehr schwierig.The first-mentioned wet chemical process is relatively cumbersome and lengthy. It brings both Exhaust air problems - the exhaust air containing nitrous oxide must be cleaned - as well as wastewater problems with itself, since the condensate of the evaporation process contains selenium The separation of selenium from the nitric acid Vapors up to values that are tolerable in the wastewater are very difficult here.
Das thermische Verfahren zur Herstellung von Selendioxid erscheint dagegen zunächst einfacher. Zur Selenverbrennung kommen dabei zwei unterschiedliche Ofentypen in Frage.In contrast, the thermal process for producing selenium dioxide initially appears to be simpler. To burn selenium There are two different types of furnace possible.
Im ersten Fall handelt es sich um einen mehr oder weniger offenen, beheizten, die Selenschmelze enthaltenden Tiegel, wobei Sauerstoff oder sauerstoffhaltiges Gas über die Schmelze geleitet wird. Das Selen verdampft "und verbrennt, das entstandene, bei den herrschenden Temperaturen flüchtige Selendioxid dampft ab, wird von der Umgebungsluft gekühlt und erscheint, getragen vom Oberschuß des Oxydationsgases als feinstverteilter, rauchartiger Feststoff. Diesr.r wird in die Ansaugleitung eines Filteraggregates geführt und in diesem gesammelt Das in einer solchen offenen Verbrennungsvorrichtung entstehende Selendioxid ist jedoch so feinteilig, daß es äußerst schwierig ist, es in einem Filter zurückzuhalten und im Reingas die erforderliche niedrige Konzentration an dem hochgiftigen Produkt zu erreichen. Dies um so mehr, als zur Absaugung des Produktes große Luftmengen und -geschwindigkeiten erforderlich sind, was eine wirksame Reinigung zusätzlich erschwertIn the first case it is a more or less open, heated one containing the selenium melt Crucible, where oxygen or oxygen-containing gas is passed over the melt. The selenium evaporates "and burns what has arisen with the rulers Temperatures volatile selenium dioxide evaporates, is cooled by the ambient air and appears carried by the excess of oxidizing gas as finely divided, smoky solid. Diesr.r is in the suction line of a filter unit and collected in this in such an open combustion device Selenium dioxide formed is so finely divided that it is extremely difficult to convert it into to retain a filter and the required low concentration of the highly toxic in the clean gas To achieve product. All the more so since large amounts and speeds of air are used to extract the product are required, which makes effective cleaning even more difficult
im zweiten Fall wird eine geschlossene Brennkammer verwendet, in die das sauerstoffhaltige Gas und insbesondere Sauerstoff in einem gegenüber der stöchiometrisch erforderlichen Menge nur geringen Überschuß eingeleitet wird. Der abgehende Gasstrom, welcher sich im Vergleich zu dem Gasstrom in dem vorstehend beschriebenen offenen System wegen des Fehlens von »Falschluft« wesentlich langsamer bewegt, wird an Wärmeaustauschflächen gekühlt, wobei die kritische Temperatur von 316°C unterschritten wird und das Selendioxid sich in Form von langsam wachsenden, grobkristallinen Nadeln abscheidet. Dabei tritt zwangsläufig ein Zuwachsen und schließlich Verschluß des Kühlers ein, und zwar unabhängig von der Ausgestaltung des Kühlaggregates. Selbst beim Versuch, zwecks Gewinnung von seleniger Säure (zur Weiterverarbeitung auf deren Salze, die Handelsprodukte darstellen) den Gasstrom in einen Naßwäschcr einzuleiten, tritt an der Stelle, an der 316°C unterschritten werden, Kristallisation des Selendioxids und damit langsames Zusetzen der Leitung oder des Raumes ein. Die Wärmetauschflächen verlieren außerdem ihre Funktionstüchtigkeit, da die Selendioxidbeläge den Wärmedurchgang behindern. Der Abscheidungsort für das Sclendioxid und damit die verstopfungsgefährdete Stelle wandern daher immer weiter stromab. Es ist also erforderlich, die Apparatur in sehr kurzen, regelmäßigen Abständen zu öffnen, um das Endprodukt von Hand zu gewinnen. Da Selenverbindungen stark giftig sind und das Dioxid zusätzlich insbesondere auf die Schleimhäute stark ätzend wirkt, sind ein hoher Aufwand an Arbeitsschutzmaßnahmen für das Bedienungspersonal und — da Absaugungen unerläßlich sind, um noch nicht niedergeschlagenes, feinteiliges Selendioxid zu entfernen — auch sorgfältige Maßnahmen zum Schutz der Umwelt erforderlich,in the second case, a closed combustion chamber is used, in which the oxygen-containing gas and in particular Oxygen in only a small excess compared to the stoichiometrically required amount is initiated. The outgoing gas flow which is different in comparison to the gas flow in that described above open system because of the lack of "false air" moves much more slowly, is on Heat exchange surfaces cooled, whereby the critical temperature of 316 ° C is undershot and the selenium dioxide is deposited in the form of slowly growing, coarsely crystalline needles. This inevitably occurs an overgrowth and finally closure of the cooler, regardless of the design of the Cooling unit. Even when trying to obtain selenious acid (for further processing on their salts, which represent commercial products) to introduce the gas stream into a wet scrubber, occurs at the point falls below 316 ° C, crystallization of the selenium dioxide and thus slow clogging of the line or the room. The heat exchange surfaces also lose their functionality because the Selenium dioxide coverings hinder the passage of heat. The place of separation for the milk dioxide and thus the Congestion-prone areas therefore move further and further downstream. It is therefore necessary to have the equipment in very short, regular intervals to extract the final product by hand. Because selenium compounds are highly toxic and the dioxide also has a particularly corrosive effect on the mucous membranes a high level of work safety measures for the operating personnel and - since suction is essential are also careful measures to remove finely divided selenium dioxide that has not yet been precipitated necessary to protect the environment,
Eine ähnliche Situation ergibt sich beim öffnen des Verbrennungsraumes des Ofens, um das Selen für die nächste Charge nachsetzen zu können, wobei Austreten von Selendampf und Selendioxid nicht zu vermeiden ist.A similar situation arises when opening the combustion chamber of the furnace in order to get the selenium for the to be able to replenish the next batch, whereby escape of selenium vapor and selenium dioxide cannot be avoided.
Die Aufgabe der Erfindung war es deshalb, eine AnIage zur Herstellung von Selendioxid auf thermischem Wege zu schaffen, die die Mängel der bisher bekannten Apparate nicht aufweist, d. h. daß dieseThe object of the invention was therefore to provide an system for the production of selenium dioxide by thermal means to overcome the shortcomings of the previously known Does not have apparatus, d. H. that these
— einen kontinuierlichen Eintrag von Selen in handelEüblicher Form (Pulver, Granulat) in eine geschlossene Brennkammer gestattet,- a continuous entry of selenium in commercial Form (powder, granulate) allowed in a closed combustion chamber,
— eine kontinuierliche Desublimation des gasförmigen Selendioxids und einen kontinuierlichen, vollmechanischen Austrag des festen Selendioxids aus der Anlage ermöglich t u nd- a continuous desublimation of the gaseous selenium dioxide and a continuous, fully mechanical discharge of the solid selenium dioxide the system enables t and
— in einem nur geringen Abluftstrom ein Minimum über Gewebefilter abscheidbares Selendioxid emittiert - A minimum amount of selenium dioxide that can be separated off via fabric filters is emitted in only a small exhaust air flow
Aus »The Industrial Chemist, October 1960, Seiten 505 bis 508« ist nun schon eine Anl&^a zur kontinuierlichen Herstellung von festem Selendioxiu durch thermische Oxidation von Selen bekannt (vgl. Figur 2 auf Seite 507), welche diese Aufgabe mittels zwei miteinander gekoppelter Vorrichtungen zu lösen versucht. Dabei dient d>e erste, aus Figur 2, Seite 507 ersichtliche Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von gasförmigem Selendioxid durch thermische Oxidation von Selen und weist eine von einer Heizmcffel umschlossene Brennkammer, die am vorderen Ende aus der Heizmuffel ragt, eine in das Brennkammerinnere mündende, rr.i* einer Zuleitung für Sauerstoff verbundene Düse und am rückwärtigen Ende einen aus der Heizmuffel führenden Förderkanal für gasförmiges Selendioxid auf.From "The Industrial Chemist, October 1960, pages 505 to 508" there is already a reference to the continuous Production of solid selenium dioxide by thermal oxidation of selenium is known (see FIG. 2 on page 507), which tries to solve this problem by means of two interconnected devices. Included The first device shown in FIG. 2, page 507 is used for the continuous production of gaseous selenium dioxide by thermal oxidation of selenium and has a combustion chamber enclosed by a heating muffle, which at the front end extends from the heating muffle protrudes, a nozzle opening into the interior of the combustion chamber, rr.i * connected to a supply line for oxygen and am rear end leading from the heating muffle conveying channel for gaseous selenium dioxide.
Die zweite, in Figur 1, Serie 506 gezeigte Vorrichtung ist der ersten nachgeschaltet, dient Zum kontinuierlichen Desublimieren von gasförmigem Selendioxid und zum Austragen des festen Produktes, enthält eine mit einem Zufuhrkanal für gasförmiges Selendioxid versehene Schneckenfördereinrichtung mit bandförmigen Scbneckenwendeln, ist beiderseits der Mündungen des Zufuhrkanals mit einem Kühlmantel umgeben und weist einen Auffangbehälter auf.The second device, shown in FIG. 1, series 506, is connected downstream of the first and is used for continuous Desublimation of gaseous selenium dioxide and discharge of the solid product, contains one with a feed channel for gaseous selenium dioxide provided screw conveyor with belt-shaped Screw helix, is surrounded on both sides of the mouths of the feed channel with a cooling jacket and has a collecting container.
Die Erfindung betrifft zunächst eine Anlage zur kontinuierlichen Herstellung von festem Selendioxid durch thermische Oxidation von Selen, welche mit der bekannten Anlage und den sie bildenden Einzelvorrichtungen die vorstehend angegebenen Merkmale gemeinsam hat, jedoch insofern weiter ausgestaltet ist, daß die Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von gasförmigem Selendioxid eine flache, kastenförmige Brennkammer aufweist, deren Boden am vorderen Ende nach oben abgeschrägt ist unter Ausbildung einer Pfanne und die Brennkammer-Decke bündig mit der vorderen Stirnseite der Heizmuffel endigt und dort ein nach abwärts verlaufendes und zum Brennkamrnerboden einen Spalt lassendes Wehr sowie eine hinter diesem im Brennkammerinneren auf einem Niveau knapp unterhalb des Pfannenrandes mündende und mit der Zuleitung für Sauerstoff verbundene Schlitzdüse trägt und die Vorrichtung zum kontinuierlichen Desublimieren von gasförmigem Selendioxid und zum Austragen des festen Produktes, einen Doppelschneckenförderer mit regelmäßig unterbrochenen, gegenläufigen Schneckenwendeln und einer axial verjchiebbaren Lagerung einer der Schnecken, aufweist, wobei ein kleinerer Kühlmantel an den Schneckenantrieb anschließt und ein anderer, größerer Kühlmantel den restlichen Schneckentrog bisThe invention relates first of all to a plant for the continuous production of solid selenium dioxide thermal oxidation of selenium, which occurs with the known system and the individual devices that form it has the features specified above in common, but is further developed in that the device a flat, box-shaped combustion chamber for the continuous production of gaseous selenium dioxide has, the bottom of which is sloped upwards at the front end to form a pan and the combustion chamber ceiling ends flush with the front face of the heating muffle and there a downwards running weir that leaves a gap towards the bottom of the combustion chamber and one behind it in the The interior of the combustion chamber opens at a level just below the edge of the pan and with the supply line for oxygen connected slot nozzle carries and the device for continuous desublimation of gaseous selenium dioxide and to discharge the solid product, a twin screw conveyor regularly interrupted, counter-rotating worm helixes and an axially displaceable mounting of a the screw, with a smaller cooling jacket connected to the screw drive and another, larger cooling jacket up to the rest of the screw trough
zur Austragsöffnung umschließt und daß von dem, der Vorrichtung zum kontinuierlichen Desublimieren von gasförmigem Selendioxid nachgeschalteten, belüfteten Auffangbehälter für festes Selendioxid, eine Leitung von dessen Luftraum zu einem Gewebefilter führt, an welches ein Unterdruckerzeuger angeschlossen ist.to the discharge opening and that of the, the device for the continuous desublimation of Gaseous selenium dioxide downstream, ventilated collecting container for solid selenium dioxide, one line from the air space of which leads to a fabric filter to which a vacuum generator is connected.
Eine vorteilhafte Ausbildung der Anlage sieht vor, daß in dem Gehäuse des zylindrischen Auffangbehälters nach Art eines Revolvermagazins einzelne zylindrische Füll- und Entnahmeb'ühälter unter der Austragsöffnung des Doppelschneckeriförderers hinwegbewegbar angeordnet sind.An advantageous embodiment of the system provides that in the housing of the cylindrical collecting container Individual cylindrical filling and removal containers under the discharge opening in the manner of a revolver magazine of the twin screw conveyor are arranged to be movable away.
Die Erfindung erstreckt sich aber auch auf die die Anlage bildenden Einzelvorrichtungen.The invention also extends to the individual devices forming the system.
Gegenstand der Erfindung ist demgemäß eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von gasförmigem Selendioxid durch thermische Oxidation von Selen, die eine von einer Heizmuffel umschlossene Brennkammer, die am vorderen Ende aus der Heizmuifei ragi, eine in das Brennkammerinnere mündende, mit einer Zuleitung für Sauerstoff verbundene Düse und am rückwärtigen Ende einer aus der Heizmuffel führenden Förderkanal für gasförmiges Selendioxid aufweist und dadurch gekennzeichnet ist, daß sie eine flache, kastenförmige Brennkammer aufweist, deren Boden am vorderen Ende nach oben abgeschrägt ist unter Ausbildung einer Pfanne und die Brennkammer-Decke bündig mit der vorderen Stirnseite der Heizmuffel endigt und dort ein nach abwärts verlaufendes und zum Brennkammerboden einen Spalt lassendes Wehr sowie eine hinter diesem im Brennkammerinneren auf einem Niveau knapp unterhalb des Pfannenrandes mündende und mit der Zuleitung für Sauerstoff verbundene Schlitzdüse trägt.The invention accordingly provides a device for the continuous production of gaseous Selenium dioxide through thermal oxidation of selenium, which a combustion chamber enclosed by a heating muffle, the one at the front end from the Heizmuifei ragi, one The nozzle which opens into the interior of the combustion chamber and is connected to a supply line for oxygen and at the rear Has the end of a conveying channel for gaseous selenium dioxide leading from the heating muffle and thereby is characterized in that it has a flat, box-shaped combustion chamber, the bottom of which at the front end beveled upwards to form a pan and the combustion chamber ceiling is flush with the front The front side of the heating muffle ends and there is one that runs downwards and one to the combustion chamber floor Weir that leaves a gap and one behind it in the combustion chamber interior at a level just below the edge of the pan opening and connected to the supply line for oxygen carries slot nozzle.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Desublimieren von gasförmigem Selendioxid und zum Austragen des festen Produktes, die eine rr.it einer;; Zufuhrkar.a! für gasförmiges Selenrjioxid versehene Schneckenfördereinrichtung mit bandförmigen Schneckenwendeln enthält, beiderseits der Mündungen des Zufuhrkanals mit einem Kühlmantel umgeben ist. der den restlichen Schneckentrog bis zur Austrittsöffnung umschließt und einen Auffangbehälter aufweist und gekennzeichnet ist durch einen Doppelschneckenförderer mit regelmäßig unterbrochenen, gegenläufigen Schneckenwendeln und einer axial verschiebbaren Lagerung einer der Schnecken, wobei ein kleinerer Kühlmantel an den Schneckenantrieb anschließt und ein anderer, größerer Kühlmantel den restlichen Schneckentrog bis zur Austragsöffnung umschließt. The invention also relates to a device for the continuous desublimation of gaseous Selenium dioxide and for discharging the solid product, the one rr.it one ;; Feed card.a! for gaseous selenium oxide provided screw conveyor with band-shaped screw spirals contains, on both sides the mouth of the supply channel is surrounded by a cooling jacket. of the rest of the screw trough encloses the outlet opening and has a collecting container and is characterized by a Double screw conveyor with regularly interrupted, counter-rotating screw spirals and one axial displaceable mounting of one of the screws, with a smaller cooling jacket connected to the screw drive and another, larger cooling jacket encloses the rest of the screw trough up to the discharge opening.
Bei dieser Vorricntung sind vorzugsweise der Zufuhrkanal für das gasförmige Selendioxid und der kühlmantelfreie Abschnitt de:; Schneckenförderers wärmeisoliert. In this arrangement, the supply channel for the gaseous selenium dioxide and the one free from the cooling jacket are preferred Section de :; The screw conveyor is thermally insulated.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung und einer Funktionsbeschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigi:The invention is explained in more detail below with reference to the drawing and a functional description. In the drawing show:
F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch den vorderen Teil einer Oxidationsvorrichtung gemäß der Erfindung,F i g. 1 shows a vertical section through the front part of an oxidizing device according to the invention,
F i g. 2 einen senkrechten Schnitt durch eine Desublimations- und Austragsvorrichtung gemäß der Erfindung mit einem über seine Längserstreckung beim Betrieb auftretenden bevorzugten Temperaturprofil.F i g. 2 a vertical section through a desublimation and discharge device according to the invention with one over its longitudinal extent during operation occurring preferred temperature profile.
F i g. 3 eine perspektivische Ansicht der Schneckenwendein der Desubiimations- und Austragsvorrichtung.F i g. 3 is a perspective view of the helix the desubmission and discharge device.
Fig.4 eine Aufsicht einer bevorzugten Ausbildung der Auffang- und Entnahmevorrichtung und F i g. 5 die zur Gesamtapparatur kombinierten Komponenten Oxydationsvorrichtung. Desubiimations- und Austragsvorrichtung und Entnahmeanordnung in schematischer Darstellung.4 is a plan view of a preferred embodiment the collection and removal device and F i g. 5 the components combined to form the entire apparatus Oxidation device. Desubimation and discharge device and removal arrangement in a schematic Depiction.
Die Oxydationsvorrichtung besteht beispielsweise gemäß Fig. I aus einer flachen, kastenförmigen Brennkammer 1, deren Boden am vorderen, zur Beschickung mit Selen-Pulver oder Granulat bestimmten Ende nach oben abgeschrägt verläuft und eine Pfanne 2 ausbildet. Sie ist von einer Heizmuffel 3 umgeben. Der abgeschrägte Brennkammerboden ragt aus der Heizmuffel heraus, während die Brennkammerdecke bündig mit der vorderen Stirnseite der Heizmuffel endigt und dort ein nach abwärts verlaufendes und /um Brennkammerboden einen Spalt lassendes Wehr 4 trägt. Hinter dem Wehr mündet im Brennkammerinneren eine mit einer Zuleitung für Sauerstoff verbundene Schlitzdüse 5, und zwar knapp unterhalb des Niveaus des Pfannenrandes. Die Brennkammer weist an ihrem rückwärtigen Ende einen aus der Heizmufiei 3 fünreiiuen rüruci kanal 6 für das gasförmige Selendioxid auf (vgl. Fi g. 5).The oxidation device consists, for example, according to FIG. I, of a flat, box-shaped combustion chamber 1, the bottom of which is at the front end intended for loading with selenium powder or granules runs beveled at the top and forms a pan 2. It is surrounded by a heating muffle 3. The beveled one The combustion chamber floor protrudes from the heating muffle, while the combustion chamber ceiling is flush with the front face of the heating muffle ends and there a downward and / around combustion chamber floor weir 4 leaving a gap carries. Behind the weir, one with one opens into the interior of the combustion chamber Feed line for oxygen connected slot nozzle 5, just below the level of the pan edge. The combustion chamber has at its rear end one of the Heizmufiei 3 five channels 6 for the gaseous selenium dioxide (cf. Fi g. 5).
Die Desubiimations- und Austragsvorrichtung besteht beispielsweise gemäß F i g. 2 aus einem mit einem Zufuhrkanal 7 für gasförmiges Selendioxid versehenen Doppelschneckenförderer 8. Dieser besitzt bandförmige, regelmäßig unterbrochene, gegenläufige Schneckenwendeln, wie sie in Fig.3 dargestellt sind. Eine der Schnecken ist axial verschiebbar gelagert. Der Doppelschnecki«.förderer ist beiderseits der Mündung des Zufuhrkanals 7 mit jeweils einem Kühlmantel 9', 9" umgeben. Der kleinere Kühlmantel 9' schließt an den Schnekkenantrieb 10 an, der größere Kühlmantel 9" umschließt den restlichen Schneckentrog bis zur Austragsöffnung 11 für das feste Selendioxid. Der Zufuhrkanal 7 und der kühlmantelfreie Abschnitt 12 des Schneckenförderers sind mit einer Wärmeisolierung (nicht gezeigt) versehen. Beim Betrieb wird entsprechend dem in F i g. 2 annanakanan Tamnor^iiirnrAfil πker Win I 'inern ΊαΟ The desubmission and discharge device consists, for example, according to FIG. 2 from a twin screw conveyor 8 provided with a feed channel 7 for gaseous selenium dioxide. This has belt-shaped, regularly interrupted, counter-rotating screw spirals, as shown in FIG. One of the screws is axially displaceable. The twin screw conveyor is surrounded on both sides of the mouth of the feed channel 7 with a cooling jacket 9 ', 9 "each. The smaller cooling jacket 9' connects to the screw drive 10, the larger cooling jacket 9" encloses the rest of the screw trough up to the discharge opening 11 for the solid selenium dioxide. The feed channel 7 and the section 12 of the screw conveyor free from cooling jacket are provided with thermal insulation (not shown). During operation, in accordance with the one shown in FIG. 2 an nanakanan Tamnor ^ iiirnrAfil πker Win I 'inern ΊαΟ
Schneckenförderers die Temperatur im Eintrittsbercich des Förderers oberhalb der für die Desublimation kritisehen Temperatur gehalten.Screw conveyor, the temperature in the inlet area of the conveyor is above the critical for desublimation Temperature held.
In der Fig.4 stellt Position 13 einen vorteilhaften Auffangbehälter für festes Selendioxid dar. Dieser ist als zylindrisches Gehäuse ausgebildet. In ihm sind drei einzelne, symmetrisch um eine Rotationsachse 14 angeordnete und an dieser befestigte Füll- und Entnahmezylinder 15 angeordnet. Sie sind unter der Austragsöffnung des Doppelschneckenförderers hinwegbewegbar.In FIG. 4, position 13 represents an advantageous one Collection container for solid selenium dioxide. This is designed as a cylindrical housing. In it are three individuals Filling and removal cylinders arranged symmetrically about an axis of rotation 14 and attached to this 15 arranged. They can be moved under the discharge opening of the twin screw conveyor.
Eine günstige Ausführungsform der erfinsungsgemäßen Apparatur zur kontinuierlichen Herstellung von festern
Selendioxid durch thermische Oxydation vo" Selen besteht nach F i g. 5 aus der Oxydationsvorrichtung
mit den bereits erläuterten Merkmalen 1 —6, der Desubiimations- und Austragsvorrichtung mit den bereits erläuterten
Merkmalen 7—12 (nur teilweise gezeigt) und aus einer Auffang- und Entnahmevorrichtung, welche
u. a. die bereits erläuterten Merkmale 13—15 sowie eine Entlüftung 16 aufweist und welche über ein Gewebefilter
17 mit einer Absaugeinrichtung 18 verbunden ist.
Die Funktionsweise der Apparatur ist wie folgt:A favorable embodiment of the apparatus according to the invention for the continuous production of solid selenium dioxide by thermal oxidation of selenium consists, according to FIG (only partially shown) and from a collection and removal device which, among other things, has the features 13-15 already explained as well as a vent 16 and which is connected to a suction device 18 via a fabric filter 17.
The operation of the apparatus is as follows:
Der flachen, quaderförmigen, in einer mit einer elektrischen Widerstandsheizung ausgestatteten, vorzugsweise auf einer Regeltemperatur von 650 bis 68ö°C gehaltenen Heizmuffel liegenden Brennkammer werden das Selen und der Sauerstoff zugeführt. Das pulverförmäge Seien wird über die aus der Heizmuffel herausragenden, pfannenförmigen Verlängerung der Brennkammer eingebracht. Die auf der Pfanne vorgelegte Selenmenge schmilzt lediglich in der Nähe der AnsatzstelleThe flat, cuboid, in one equipped with an electrical resistance heater, preferably the heating muffle kept at a control temperature of 650 to 68 ° C the selenium and the oxygen supplied. The powder form is achieved via the protruding from the heating muffle, Pan-shaped extension of the combustion chamber introduced. The amount of selenium placed on the pan only melts near the point of attachment
der Pfanne und fließt, während pulverförmiges Selen nachrutscht, in die Brennkammer, die durch das an der Brennkammerdecke sitzende, nach unten ragende und am Boden der Kammer einen Spalt lassende Wehr nach außen abgesperrt ist, solange die Höhe der Selenschmelze in der Ofenwanne größer ist als der Spalt, den Wehr und Kammerboden bilden. Der Temperaturgradient i'.ijer der Eintragspfanne verläuft so, daß ausschließlich das noch feste, pulverförmige Selen mit der Außenluft in Verbindung steht. Dieses deckt gleichzeitig to die in der Nähe des Wehres sich bildende Sclenschmelze iib und unterdrückt so das Austreten von Selendampf nach außen.the pan and, while powdered selenium slides in, flows into the combustion chamber, which is passed through the The weir that sits on the top of the combustion chamber, protrudes downwards and leaves a gap at the bottom of the chamber is shut off outside as long as the height of the selenium melt in the furnace pan is greater than the gap Form weir and chamber floor. The temperature gradient i'.ijer of the entry pan runs in such a way that exclusively the still solid, powdery selenium is in contact with the outside air. This also covers to the melt that forms near the weir iib and thus suppresses the escape of selenium vapor to the outside.
Der Sauerstoff wird in die Brennkammer über eine dicht oberhalb der Oberfläche der Selenschmelze angeordnete Schlitzdüse eingeleitet. Der mit der Selenschmelze im Gleichgewicht stehende Selendampf reagiert mit dem Sauerstoff, wobei sich bei den o. g. Regeltemperaturen der Heizmuffei im Verbrennungsraum Temperaturen von 700 bis 800°C einstellen. In diesem Temperaturintervall wird eine praktisch vollständige Verbrennung des Selens erreicht (bei tieferen Temperaturen sind die Moleküle des Selendampfes Se2 und Se6 nicht ausreichend reaktionsfähig; bei höheren Temperaturen verläuft die Selenverdampfung mit größerer Geschwindigkeit als die Oxydation. In beiden Fällen würde deshalb das Endprodukt größere Anteile an unverbranntem elementarem Selen enthalten).The oxygen is brought into the combustion chamber via a placed just above the surface of the selenium melt Slot nozzle initiated. The selenium vapor, which is in equilibrium with the selenium melt, reacts with the oxygen, with the o. g. Control temperatures of the heating muffle in the combustion chamber Set temperatures from 700 to 800 ° C. In this Temperature interval, practically complete combustion of the selenium is achieved (at lower temperatures are the molecules of selenium vapor Se2 and Se6 not sufficiently reactive; At higher temperatures, the selenium evaporation takes place at a higher rate than oxidation. In both cases, therefore, the end product would have larger proportions of unburnt contain elemental selenium).
Das zunächst gasförmige Reaktionsprodukt (SeOi) und der überschüssige Sauerstoff werden durch den Förderkanal aus der Brennkammer dem Kondensator bzw. Desublimator zugeführt, welcher auch den Produktaustrag besorgt. Er ist so gestaltet, daß sich seine Wärmeaustauschflächen kontinuierlich selbsttätig abrcinigen und das abgeschiedene Produkt kontinuierlich ausgetragen wird. In der Eingangszone des Abscheideaggregates wird die Temperatur mittels, des Wärmeflusses aus dem Ofen und einer Wärmeisolation oberhalb der Temperatur des Desublimationspunktes des Selendioxids gehalten. Das Abscheideaggregat ist nach dem Bauprinzip eines Doppelschneckenförderers gestaltet. Beiderseits der wärmeisolierten Eintrittszone für das gasförmige Selendioxid ist der Mantel des Schneckenförderers mit einem wassergekühlten Kühlmantel umgeben. Die eine, kleinere Kühlzone liegt in Richtung des Schneckenantriebes und schützt dessen Lager und Getriebe vor Überhitzung. Die andere, größere Kühlzone umschließt den Schneckentrog bis zur Austragsöffnung. Die bandförmigen Schneckenwendeln sind regelmäßig unterbrochen; außerdem ist eine der Schnecken axial verschiebbar gelagert. Durch diese Maßnahmen ist es möglich, das abgeschiedene Selendioxid, welches außerordentlich schlechte Gleiteigenschaften aufweist, zum Austrag hin zu fördern. Wesentlich ist der Temperaturverlauf des Produktstromes im Abscheideaggregat. Das aus dem Ofen austretende, gasförmige Selendioxid schlägt sich in fester Form von dem Punkt an im Abscheideaggregat nieder, an welchem die Temperatur von 316° C unterschritten wird, und es wird überall dort, wo diese Desublimation eintritt, von der Wandung und den Schneckenwendeln abgestreift und gleichzeitig zum Austrag gefördert. Die Kühlung in den Kühlmänteln wird also so eingestellt, daß jeweils am Anfang einer Abscheidestrecke die Desublimation temperatur von 3i6"C unterschritten wird. Das Produkt wird in einem belüfteten Auffangbehälter gesammelt. Die aus dem Abscheideaggregat austretende Gasmenge ist sehr gering, da es sich lediglich um die überschüssige, bei der Reaktion nicht verbrauchte Sauerstoffmenge handelt. Sie führt feine Selendioxidteüchen mit sich. Der Auffangbehälter ist deshalb an ein unter Unterdruck stehendes Gewebefilter angeschlossen. Aus der kleinen Gasmenge läßt sich das mitgerissene Selendioxid leicht in diesem Filter abscheiden.The initially gaseous reaction product (SeOi) and the excess oxygen is passed through the conveying channel from the combustion chamber to the condenser or desublimator supplied, which also takes care of the product discharge. It is designed so that its Continuously and automatically remove the heat exchange surfaces and the separated product continuously is carried out. In the entry zone of the separation unit, the temperature is determined by means of the heat flow from the oven and a thermal insulation above the temperature of the desublimation point of the selenium dioxide held. The separation unit is designed according to the construction principle of a twin screw conveyor. The jacket of the screw conveyor is on both sides of the heat-insulated entry zone for the gaseous selenium dioxide surrounded by a water-cooled cooling jacket. The one, smaller cooling zone is in the direction of the Worm drive and protects its bearings and gears from overheating. The other, larger cooling zone encloses the screw trough up to the discharge opening. The ribbon-shaped helixes are regular interrupted; in addition, one of the screws is mounted so as to be axially displaceable. By these measures it is possible, the deposited selenium dioxide, which has extremely poor sliding properties, for To promote discharge. The temperature profile of the product flow in the separation unit is essential. That Gaseous selenium dioxide emerging from the furnace condenses in solid form from this point on in the separation unit at which the temperature falls below 316 ° C, and it is everywhere where this desublimation occurs, stripped from the wall and the helix and at the same time to the Discharge promoted. The cooling in the cooling jackets is set so that one at the beginning Separation section the desublimation temperature of 3i6 "C is fallen below. The product is in one ventilated collecting container collected. The amount of gas escaping from the separation unit is very small, since it is only about the excess amount of oxygen not consumed in the reaction. It carries fine selenium dioxide particles with it. The collecting container is therefore to a standing under pressure Fabric filter connected. The entrained selenium dioxide can easily be extracted from the small amount of gas separate in this filter.
Der Auffangbehälter für das Produkt kann zweckmäßig als zylindrisches Gehäuse gestaltet sein, in welchem nach Art eines Revolvermagazins drei Behälter unter dem Austrag des Schneckenförderers hinwegbewegt werden können. Damit ist jeweils der Kammerabschnitt, in welchem sich der Füllvorgang abspielt, ständig von der Außenluft abgeschlossen. Dies ermöglicht eine völlig staubfreie Entnahme des jeweils gefüllten Behälters.The collecting container for the product can expediently be designed as a cylindrical housing in which like a revolver magazine, three containers moved under the discharge of the screw conveyor can be. This means that the chamber section in which the filling process takes place is always off the outside air closed. This enables a completely dust-free removal of the respectively filled container.
Hierzu 5 Blatt ZeichnungenIn addition 5 sheets of drawings
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19792923860 DE2923860C2 (en) | 1979-06-13 | 1979-06-13 | Plant and devices for the continuous production of selenium dioxide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19792923860 DE2923860C2 (en) | 1979-06-13 | 1979-06-13 | Plant and devices for the continuous production of selenium dioxide |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2923860A1 DE2923860A1 (en) | 1980-12-18 |
| DE2923860C2 true DE2923860C2 (en) | 1986-07-03 |
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ID=6073101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19792923860 Expired DE2923860C2 (en) | 1979-06-13 | 1979-06-13 | Plant and devices for the continuous production of selenium dioxide |
Country Status (1)
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| DE (1) | DE2923860C2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113998675A (en) * | 2021-09-15 | 2022-02-01 | 连州市拓胜新能源有限公司 | Selenium dioxide continuous production process and equipment |
-
1979
- 1979-06-13 DE DE19792923860 patent/DE2923860C2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2923860A1 (en) | 1980-12-18 |
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