DE29908528U1 - Wärmebehandlungsanlage - Google Patents
WärmebehandlungsanlageInfo
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Description
G99/087-GM = G717
12.05.99 - Hr. Zahn/br
12.05.99 - Hr. Zahn/br
• · · &Lgr; ·
• I ·
Beschreibung
Wärmebehandlungsanlage
Die Erfindung betrifft eine Wärmebehandlungsanlage mit wenigstens einer mit reinem
Sauerstoff oder Sauerstoff-angereicherter Luft betriebenen Heizeinrichtung, deren
Abgasausgang mit einem Wasserdampfabscheider und dessen Produktgasausgang wiederum mit wenigstens einer Katalysatoreinheit verbunden ist.
Bei einer Vielzahl von Wärmebehandlungsverfahren, insbesondere bei Aufkohlungen
ist es besonders vorteilhaft, wenn mit einer stickstoffarmen und etwa zu gleichen Teilen
Kohlenmonoxid und Wasserstoff enthaltenden Atmosphäre gearbeitet wird. Bei Verfahren dieser Art ist es unter anderem bekannt, mit speziellen Gastrennanlagen zu
arbeiten. Diese bedingen jedoch einen nicht unbeachtlichen Zusatzaufwand und sind
zudem -wie die Praxis zeigte - im laufenden Betrieb nicht unproblematisch.
Aus der EP-A 0 860 512 ist ein Verfahren zur Erzeugung von CO- und H2-reichem
Behandlungsgas für die Wärmebehandlung metallischen Guts bekannt. Hierbei wird ein aus einer, mit der Wärmebehandlung in Verbindung stehenden Kohlenwasserstoffgas-Verbrennung
stammendes Abgas von Wasser befreit, diesem Gas wiederum ein Kohlenwasserstoff-reiches Gas zugemischt und das im daraus resultierenden Gasgemisch
enthaltene Kohlendioxid mit dem Kohlenwasserstoff-reichen Gas katalytisch unter Wärmezufuhr in ein CO- und H2-reiches Behandlungs- bzw. Reaktionsgas
umgesetzt. Die zugehörige Verbrennung des Kohlenwasserstoff-reichen Gases wird mit reinem Sauerstoff oder Sauerstoff-angereicherter Luft durchgeführt.
Zur Durchführung dieses Verfahrens wird ferner eine vierfach ineinander geschachtelte,
längliche, vorzugsweise rund und strahlrohrartig ausgebildete Katalysatorretorte,
wie sie die Figur 2 der EP-A 0 860 512 zeigt, vorgeschlagen. Diese weist einen zentral
angeordneten Heizbrenner, einen ihn umgebenden Abgasrückführkanal, eine, den
Rückführkanal umgebende Katalysatorschicht sowie einen, die Katalysatorschicht umgebenden Hüllkanal mit Öffnungen zum Ansaugen von Behandlungsgas und eine,
im Kanal angeordnete Sauerstoffgaszufuhr zur Verbrennung von angesaugtem Behandlungsgas im Hüllkanal auf.
G 99/087-GM = G 717
12.05.99-Hr. Zahn/br
12.05.99-Hr. Zahn/br
Wärmebehandlungsanlagen, in denen derartige Katalysatorretorten zum Einsatz kommen,
haben jedoch den Nachteil, daß die Verfahrensweise eng an die Betriebsregime des Katalysators, dessen Heizungsart sowie dessen Heizungsparameter gekoppelt
sind. Sollen beispielsweise elektrisch beheizte Katalysatoren oder Katalysatoren, die
mit anderen Brennstoffen als Erdgas beheizt werden, zum Einsatz kommen, so ist eine
derartige Katalysatorretortenkonstruktion ungeeignet bzw. nicht anwendbar. Des weiteren ist das beschriebene Prinzip nicht bei von außen beheizten Katalysatoren
sowie externen Katalysatoren bzw. Gasgeneratoren anwendbar.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Wärmebehandlungsanlage der
gattungsgemäßen Art anzugeben, die die genannten Nachteile vermeidet und die die
Realisierung eines Verfahrens zur Erzeugung eines Kohlenmonoxid- und Wasserstoffreichen
Behandlungsgases im Verhältnis 50 zu 50 ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß die Heizeinrichtung(en) und die
Katalysatoreinheit(en) separate Anlagenteile darstellen und die Katalysatoreinheit(en)
Mittel zum Beheizen aufweisen, wobei der Heizgasausgang nicht mit einer der Katalysatoreinheit(en) verbunden ist.
Die erfindungsgemäße Wärmebehandlungsanlage weiterbildend wird vorgeschlagen,
daß die Katalysatoreinheit(en) aus einem oder mehreren Einzelkatalysatoren besteht.
Die erfindungsgemäße Wärmebehandlungsanlage sowie weitere Ausgestaltungen
derselben seien anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles einer
Wärmebehandlungsanlage näher erläutert.
In der Figur dargestellt ist eine Wärmebehandlungsanlage W, durch die beispielsweise
zum Zwecke des Aufkohlens ein metallisches Gut geführt werden kann; dargestellt durch die schwarz gezeichneten Pfeile. Die Wärmebehandlungsanlage weist, vorzugsweise
in Transportrichtung, mehrere Heizeinrichtungen A sowie - diesen nachgeschaltet - eine Katalysatoreinheit K auf. Selbstverständlich können auch mehrere Katalysatoreinheiten
vorgesehen werden.
G99/087-GM = G 717
12.05.99 - Hr. Zahn/br
12.05.99 - Hr. Zahn/br
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Wärmebehandlungsanlage
ist in der Katalysatoreinheit K eine Heizeinrichtung c vorgesehen. In dieser wird
ein Kohlenwasserstoff-reicher Strom, beispielsweise Erdgas, der der Heizeinrichtung c
über die Leitung a zugeführt wird, mit Luft verbrannt. Die Zuführung dieser Verbrennungsluft
erfolgt über den Verdichter V2 sowie die Leitung b.
Die erfindungsgemäße Wärmebehandlungsanlage weiterbildend wird vorgeschlagen,
daß die oder wenigstens eine der Katalysatoreinheit(en) K durch einen Gasgenerator
ersetzt ist.
Die Heizeinrichtungen A werden über eine Sammelleitung 1 mit einem Kohlenwasserstoff-reichen
Gas(gemisch), wie beispielsweise Erdgas, versorgt. Des weiteren wird
ihnen über die Sammelleitung 3 ein Gasgemisch, bestehend aus Kohlendioxid, Wasserdampf sowie Sauerstoff oder Sauerstoff-angereicherter Luft zugeführt. Der
Sauerstoff bzw. die Sauerstoff-angereicherte Luft wird der Sammelleitung 3 über die
Leitung 2 zugeführt, während über die Leitung 6 ein Gemisch aus Kohlendioxid sowie
Wasserdampf herangeführt wird.
Die Heizbrenner der Heizeinrichtungen A, in denen die Verbrennung der vorgenannten
Gase stattfindet, sind vorzugsweise von einem Rückführkanal umgeben, über den das
bei der Verbrennung entstehende Gasgemisch, das im wesentlichen aus Kohlendioxid
und Wasserdampf besteht, mittels einer Sammelleitung 5 abgezogen wird.
Etwa 2/3 dieses Gasgemisches werden über die bereits erwähnte Leitung 6 wiederum
den Heizeinrichtungen A zum Zwecke der Verbrennung des Erdgases und Kühlung der Brenner zugeführt. Das restliche Drittel dieses Gasgemisches wird dem Wasserabscheider
D zugeführt und in diesem der Wasserdampf abgetrennt. Über Leitung 7, in
der ein Verdichter V1 angeordnet ist, wird der Kohlendioxid-reiche Strom aus dem
Wasserdampfabscheider D abgezogen und mit einem Kohlenwasserstoff-reichen Strom, beispielsweise Erdgas, der über Leitung 8 zugeführt wird, zu einem gemeinsamen
Strom 9 vermischt.
Dieses Gasgemisch, bestehend aus Kohlendioxid und Kohlenwasserstoffen, wird in
der Katalysatoreinheit K unter Wärmezufuhr - wie sie bereits beschrieben wurde - in
ein CO- und H2-reiches Behandlungs- bzw. Reaktionsgas umgesetzt. Dieses wird über
G 99/087-GM = G 717 12.05.99 - Hr. Zahn/br
dafür vorgesehene Öffnungen aus der Katalysatoreinheit K in den Behandlungsraum
der Wärmebehandlungsanlage W geleitet.
Wird eine wie in der genannten EP-A 0 860 512 beschriebene Verfahrensweise zur
Erzeugung von CO- und H2-reichem Behandlungsgas realisiert, so besteht das katalytisch
erzeugte Behandlungs- bzw. Reaktionsgas hierbei zur Hälfte aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff.
Die erfindungsgemäße Wärmebehandlung vermeidet die Nachteile, wie sie bei einer
Wärmebehandlungsanlage mit den vorgenannten Katalysatorretorten auftreten. Sie erlaubt ferner die Realisierung einer Vielzahl von Verfahrensvarianten, wie sie beim
Einsatz der vorgenannten Katalysatorretorten nicht möglich wären.
Vorteilhaft bei der beschriebenen Lösung ist, daß 15
- die Prozeßgaserzeugung unabhängig vom Beheizungsregime und der Brennstoffart bis
hin zum elektrobeheizten Katalysator- möglich ist,
- externe Gasgeneratoren und externe Katalysatoren einsetzbar sind,
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- ein in weiten Grenzen flexibler Betrieb möglich ist, da im Betrieb immer ausreichend
und in annähernd konstanter Menge CO2 und H2O als zu veredelndes Abgas zur
Verfügung steht.
Claims (4)
1. Wärmebehandlungsanlage mit wenigstens einer mit reinem Sauerstoff oder
Sauerstoff-angereicherter Luft betriebenen Heizeinrichtung, deren Abgasausgang mit einem Wasserdampfabscheider und dessen Produktgasausgang wiederum mit
wenigstens einer Katalysatoreinheit verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß
die Heizeinrichtung(en) (A) und die Katalysatoreinheit(en) (K) separate Anlagenteile
darstellen und die Katalysatoreinheit(en) (K) Mittel zum Beheizen aufweisen, wobei der Heizgasausgang nicht mit einer der Katalysatoreinheit(en) verbunden
ist.
10
10
2. Wärmebehandlungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Mittel zum Beheizen der Katalysatoreinheit (K) als eine in der Katalysatoreinheit
(K) angeordnete, mit reinem Sauerstoff oder Sauerstoff-angereicherter Luft betriebene Heizeinrichtung (c) ausgebildet sind.
3. Wärmebehandlungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Katalysatoreinheit(en) (K) aus einem oder mehreren Einzelkatalysatoren besteht.
4. Wärmebehandlungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die oder wenigstens eine der Katalysatoreinheit(en) (K) durch einen Gasgenerator ersetzt ist.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE29908528U DE29908528U1 (de) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | Wärmebehandlungsanlage |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE29908528U DE29908528U1 (de) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | Wärmebehandlungsanlage |
Publications (1)
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| DE29908528U1 true DE29908528U1 (de) | 1999-08-12 |
Family
ID=8073525
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE29908528U Expired - Lifetime DE29908528U1 (de) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | Wärmebehandlungsanlage |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29908528U1 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2135961A2 (de) | 2008-06-20 | 2009-12-23 | Ipsen International GmbH | Verfahren und Einrichtung zur Wärmebehandlung von metallischen Werkstoffen unter Schutzgasatmosphäre |
| EP2302081A1 (de) * | 2009-08-26 | 2011-03-30 | Ipsen International GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Prozessgasen für Wärmebehandlungen von metallischen Werkstoffen/Werkstücken in Industrieöfen |
-
1999
- 1999-05-12 DE DE29908528U patent/DE29908528U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP2135961A2 (de) | 2008-06-20 | 2009-12-23 | Ipsen International GmbH | Verfahren und Einrichtung zur Wärmebehandlung von metallischen Werkstoffen unter Schutzgasatmosphäre |
| US8313586B2 (en) | 2008-06-20 | 2012-11-20 | Ipsen International, Gmbh | Method and device for thermal treatment of metallic materials |
| EP2302081A1 (de) * | 2009-08-26 | 2011-03-30 | Ipsen International GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Prozessgasen für Wärmebehandlungen von metallischen Werkstoffen/Werkstücken in Industrieöfen |
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