DE35227C - Ofen zum Erhitzen fester Stoffe ohne Berührung mit den Verbrennungsgasen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Das Patent No. 30841 beschreibt einen Ofen zur Zersetzung von festen chemischen Verbindungen und besonders von Metallchloriden oder von Mischungen oder Verbindungen, welche Metallchloride enthalten, dadurch, dafs man sie in einem Strome von Luft oder von irgend einem Gase oder, von Wasserdampf erhitzt.

Weitere Erfahrung hat auf gewisse Modifkationen und Verbesserungen jenes Ofens geführt.

Die ursprüngliche Form jenes Ofens schlofs zwei feststehende Regeneratoren ein. Diese werden neu ersetzt durch einen einzigen beweglichen Brenner, welcher am besten auch ein Regenerator ist. Aufserdem communiciren in dem ursprünglichen Ofen die engen Arbeitskammern mit einander, und die zur Heizung derselben dienenden Feuergase streichen der Reihe nach durch alle hindurch, indem sie abwechselnd oben und unten eintreten.

Bei der neuen Form des Ofens dagegen treten die zur Heizung der Arbeitskammern dienenden Feuergase in alle diese Kammern an demselben Ende ein und gehen nicht von einer Kammer in die andere, sondern gehen, nachdem sie eine Kammer durchzogen haben, in andere Apparate.

Die neue Form des Ofens wird durch die beiliegenden Zeichnungen versinnlicht.

Fig. ι zeigt einen Verticalschnitt des eigentlichen Ofens und des beweglichen Regenerativbrenners.

Fig. 2 zeigt einen Horizontalschnitt sowohl des eigentlichen Ofens als auch des beweglichen Regenerativbrenners. Der obere Theil dieses Schnittes geht nach der Linie C-D, Fig. i, der untere Theil nach der Linie E-F, Fig. i.

Sowohl in Fig. 1 als in Fig. 2 ist der bewegliche Regenerativbrenner in derjenigen Stellung zu dem eigentlichen Ofen gezeigt, welche er während der Operation der Anheizung der Arbeitskammern des letzteren einnimmt.

Fig. 3 zeigt einen Verticalschnitt des eigentlichen Ofens rechtwinklig zu dem in Fig. 1 gezeigten Schnitte.

Fig. 4 ist ein Horizontalabschnitt nach der Linie G-H, Fig. 3.

Fig. 5 ist ein Verticalschnitt des eigentlichen Ofens, nachdem seine Arbeitskammern angeheizt worden sind, der bewegliche Regeneratorbrenner entfernt worden ist und die Arbeitskammern des eigentlichen Ofens mit dem festen Material, das in ihnen behandelt werden soll, beschickt worden sind.

Fig. 6 ist ein Horizontalschnitt nach der Linie I-J, Fig. 5.

Fig. 7 ist ein Verticalschnitt des beweglichen Regenerativbrenners nach der gebrochenen Linie K-L, Fig. i. ■·

Dieselben Buchstaben beziehen sich in allen Zeichnungen auf dieselben Theile des Apparates.

In der folgenden Beschreibung wird angenommen werden, dafs der Chlor liefernde Körper, welcher in einem Luftstrom erhitzt wird, Magnesiumoxychlorid ist.

AAAA sind vier enge Arbeitskammern mit sehr dicken Wänden. Das obere Ende jeder Kammer A öffnet sich in die Verbrennungskammer B.

Das untere Ende jeder Kammer A communicirt mit einem der vier horizontalen Kanäle aaaa.

Jede Arbeitskammer kann mit einer Beobachtungsöffnung versehen sein, die nach Belieben geöffnet und geschlossen werden kann und durch welche man die Temperatur des Inhalts der engen Arbeitskammern beobachten kann. Eine solche Beobachtungsöffnung ist bei jK, Fig. i, gezeigt.

D, Fig. ι und 7, ist der bewegliche Regenerativbrenner. Er besteht aus einem System von gufseisernen Röhren, umgeben von Mauerwerk, welches in Eisenplatten eingehüllt und durch eine starke Armatur zusammengehalten ist. Die gufseisernen Röhren haben einen rechteckigen Querschnitt, und jede derselben ist durch zwei senkrechte Scheidewände in drei Abtheilungen iou abgetheilt. Die mittleren Abtheilungen 000 etc. führen gasförmigen Brennstoff in die Verbrennungskammer B, und die Seitenabtheilungen i und u führen Luft in die Verbrennungskammer. Der gasförmige Brennstoff kommt durch ein Hauptrohr, auf welchem das Ventil N, Fig. 2, sitzt, und geht von diesem Hauptrohr durch die Röhren V und, C, Fig. 2, in den Kanal G, Fig. 7, und aus diesem in die Abtheilungen 000 durch an deren Boden angebrachte Oeffnungen.

Wenn das Heizgas das obere Ende der Abtheilungen 000 erreicht hat, so strömt es in die Verbrennungskammer B durch die kleinen Röhren ddd, Fig. 1 und 7. Die zur Verbrennung des Heizgases bestimmte Luft tritt am Boden der Abtheilungen i und u ein, steigt in diesen in die Höhe und strömt aus deren oberem Ende durch die breite, flache Röhre T, Fig. i, in die Verbrennungskammer. Man sieht aus Fig. ι und 7, dafs die kleinen Röhren ddd durch diese breite, flache Röhre T hindurch passiren, und dafs die kleinen Röhren ddd etwas länger als die flache Röhre T sind.

Die Röhre V, Fig. 2, sitzt auf dem Hauptrohr, an dem das Ventil N angebracht ist.

Die Röhre C, Fig. 2, ist an dem beweglichen Regenerativbrenner befestigt. Wenn der bewegliche Regenerativbrenner sich in derjenigen Stellung zu dem eigentlichen Ofen befindet, in der er in Fig. 1 und 2 gezeigt ist, so communion das Rohr C mit dem Rohr V an dem Punkte U, Fig. 2. Die Verbindung bei U ist derart, dafs sie leicht hergestellt und auch wieder leicht gelöst werden kann.

Aus der Verbrennungskammer B gehen die Verbrennungsproducte in die engen Arbeitskammern AAA, durch deren obere Oeffnungen. Nachdem sie in diesen Kammern herabgestiegen sind, gehen sie durch die vier horizontalen Kanäle aaaa in den beweglichen Regenerativbrenner. Der Richtung der Pfeile in Fig. ι folgend, gehen sie zuerst aufwärts durch die Züge \ ^ ζ, Fig. 1 und 2, und dann abwärts, indem sie um die früher beschriebenen rechteckigen, gufseisernen Röhren herum und zwischen diesen hindurch circuliren, und gehen dann aus dem Brenner durch das Rohr P, Fig. ι und 2, heraus, welches sie in den Abzugskanal G', Fig. i, führt. Indem sie so durch den beweglichen Brenner von oben nach unten streichen, wärmen sie das durch die Abtheilungen 0 aufwärts gehende Heizgas und die durch die Abtheilungen i und u aufwärts gehende Luft vor.

Die Röhre P, welche unbeweglich ist, conimunicirt mit dem zur Abführung der Verbrennungsproducte aus dem beweglichen Brenner dienenden Kanal durch das Stück Q, dessen unterer Theil in den oberen Theil der Röhre P in der Art einpafst, dafs man das Stück Q. durch den Hebel S heben oder senken kann.

Der ganze Regenerativbrenner ist auf Rädern montirt. Wenn der Brenner sich in derjenigen Stellung zu dem eigentlichen Ofen befindet, in der er in Fig. 1 und 2 gezeigt ist, so stehen die Räder des beweglichen Regenerativbrenners auf Schienen auf einem Blockwagen KK, Fig. i, 2 und 7. Dieser Blockwagen steht ebenfalls auf Schienen. Wenn der Blockwagen ein kurzes Stück von dem eigentlichen Ofen weggezogen ist, so stellen sich die Schienen auf dem Blockwagen K zu anderen Schienen, von denen eine bei r, Fig. 1, gezeigt ist, so, dafs der Brenner auf diese anderen Schienen hinübergeschoben und auf denselben zu einem anderen Blockwagen gezogen werden kann, welcher gegenüber einem anderen Ofen aufgestellt ist.

Während also in einem Ofen eine feste, Chlor abgebende Substanz in einem Luftstrom erhitzt wird, kann der bewegliche Regenerativbrenner dazu verwendet werden, die Arbeitskammern eines anderen ähnlichen Ofens anzuheizen.

Die Arbeitsweise des Apparates wird nun leicht verständlich sein.

Wenn die vier Arbeitskammern^yl.A^l auf eine hinreichende Temperatur erhitzt worden sind, so ist der erste Schritt der, das Ventil N, Fig. 2 und 3, zu schliefsen und somit den Zuflufs von Heizgas zu dem beweglichen Regenerativbrenner abzusperren.

Das Rohr C, Fig. 1 und 2, mufs dann aufser Verbindung mit dem Rohr V, Fig. 2, gesetzt werden; das Rohr Q. wird dann gesenkt und der Blockwagen, auf dem der ganze Regenerativbrenner ruht, wird von dem eigentlichen Ofen weggezogen, bis sich die Räder des Brenners gegenüber von den Schienen befinden, von denen die eine in Fig. 1 mit r bezeichnet ist. Die Oeffnungen zur Einführung der Verbrennungsproducte in die Arbeitskammern müssen nun durch die Thüriiii, Fig. 1 und 5, und die Oeffnungen zur Wegführung dieser

Verbrennungsproducte aus den Arbeitskammern durch die Thüren FF F, Fig. i, 5 und 6, geschlossen werden.

Eine einzige Thür E und eine Thür F genügen für den ganzen Ofen, wie man mit Bezug auf die Thür F aus Fig. 6 sehen kann. Die Thüren E und F sind, wie es aus Fig. 1 ersichtlich ist, auf Angeln aufgehängt, und wenn sie in der Lage sind, wo sie die ihnen entsprechenden Oeffnungen abschliefsen, so werden sie gegen ihre Spitze durch Schrauben dicht angeprefst, wie man aus Fig. 5 und 6 ersieht. Die Arbeitskammern AAAA werden jetzt mit Magnesiumoxychlorid in kleinen Stücken durch einen Kippkarren beschickt, der damit beladen und vorher auf der Decke des Ofens in die richtige Stellung gebracht worden ist. Das Oxychlorid fällt durch die Oeffnungen HHH, Fig. i, 3 und 5, in die Arbeitskammern hinein. Der Deckel oder die Thür, welche diese Oeffnung verschliefst, ist in Fig. 1, 3 und 5 zu sehen, ist aber nicht mit Buchstaben bezeichnet.

Nachdem dieser Deckel entfernt worden ist, wird ein Fülltrichter über die Oeffnung H gebracht und Oxychlorid wird in den Trichter eingeschüttet, worauf es in die Arbeitskammern AAAA hineinstürzt. Der Deckel der Oeffnung H wird dann schnell wieder aufgesetzt, und es wird hierauf durch verschiedene, in der Zeichnung nicht gezeichnete Oeffnungen in der Thür E Luft in AAAA eingeführt.

Das Oxychlorid wird schnell erhitzt durch Absorption eines Theiles der vorher in den Wänden der es enthaltenden Kammern aufgespeicherten Wärme, und es entweicht aus diesen Kammern eine Mischung von Gasen und Dämpfen, welche sowohl freies Chlor als auch Salzsäuredampf enthält. Diese Mischung von Gasen und Dämpfen geht aus AAAA durch die horizontalen Kanäle aaaa in den leeren Raum zwischen dem Mauerwerk des Ofens und der Thür F, den man in Fig. 6 sehen kann, und dann durch den Kanal /, Fig. 2, 4 und 6, in die Röhre m, Fig. 2, 3, 4 und 6.

Aus der Röhre m wird die erwähnte Mischung von Gasen und Dämpfen in Apparate geführt, wo der darin enthaltene Salzsäuredampf condensirt wird, und was aus diesem Apparat entweicht, geht dann in den zur Absorption des Chlors bestimmten Apparat. Die Luft, welche in die Kammern AAAA durch Oeffnungen in der Thür E eintritt, kann entweder durch Druck in dieselben eingeprefst oder aus den Kammern abgesaugt werden. Es ist vorzuziehen, sie durch einen Sauge-Apparat hineinzuziehen und diesem Sauge-Apparat hinter dem Chlor-Absorptions-Apparat seine Stelle zu geben.

Wenn die Zersetzung des Oxychlorids hinreichend weit fortgeschritten ist, so wird der Zutritt von Luft in die Arbeitskammern abgesperrt, die Thür F wird geöffnet und das in den Kammern AAAA enthaltene rückständige Oxyd wird herausgeschafft.

Die Herausschaffung des rückständigen Oxyds aus den horizontalen Kanälen aaaa geschieht vermittelst eines passenden Werkzeuges (Krähls). Im Bedürfnifsfalle kann man das Herabfallen dieses Rückstandes auf den Boden jeder Kammer AAAA durch Einführung eines Werkzeuges in das obere Ende dieser Kammern durch die Oeffnung H erleichtern. Wenn das rückständige Oxyd vollständig herausgeschafft ist, wird der Deckel der Oeffnung H wieder an seine Stelle gebracht und dann nach Oeffnung der Thür E der bewegliche Regenerativbrenner wieder in die in Fig. 1 gezeigte Stellung zurückgebracht, worauf die Arbeitskammern des eigentlichen Ofens wiederum für eine neue Operation angeheizt werden.

Die Einzelheiten des hier beschriebenen Apparaten können auf vielen Wegen verändert werden. So kann man z. B., ohne von dem Princip des oben beschriebenen Apparates abzuweichen , die Zahl der Arbeitskammern in dem Theil des Apparates, welcher den eigentlichen Ofen ausmacht, gröfser oder kleiner als vier nehmen; dieser Theil des Apparates kann so angeordnet sein, dafs die Verbrennungsproducte in die Arbeitskammern an deren unterem Ende ein- und an dem oberen Ende heraustreten, wobei dann der später eintretende Strom von Luft, Gas oder Dampf denselben Weg nimmt; die Art der Beschickung der Arbeitskammern, die Methode zur Entleerung derselben, die Methode zum Verschlufs der· verschiedenen Oeffnungen des Ofens und die Constructions- und Betriebsart des beweglichen Regenerativbrenners können alle gegenüber der obigen Beschreibung modificirt werden.

Auch braucht der bewegliche Brenner nicht nothwendigerweise nach dem Regen erativprincip construirt zu sein, obwohl dies vorzuziehen ist.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   Ein Ofen zur Zersetzung fester chemischer Verbindungen in der Art, dafs dieselben in einem Strom von Luft oder von irgend einem Gase oder von Wasserdampf erhitzt werden, und ganz besonders zur Zersetzung von Metallchloriden, zu dem Zwecke, um das Chlor daraus zu erhalten, sei es im freien Zustande oder als Dampf von Chlorwasserstoff, oder theils das eine und theils das andere, welcher Ofen folgende Eigenthümlichkeiten in sich vereinigt:
   i. Eine oder mehrere Arbeitskammern A mit dicken Wänden, welche alle an einem ihrer Enden mit einer gemeinschaftlichen Verbrennungskammer B communiciren, während sie mit ihrem anderen Ende mit dem Kanal verbunden sind, welcher die Ver-

   brennungsproducte entweder nach einem Regenerator oder nach einem Abdampfapparat oder einem Schornstein leitet, wobei die Verbrennungsproducte, nachdem sie eine Kammer A passirt haben, nicht noch in eine der anderen Kammern gehen, sondern direct aus dem Ofen herausgeleitet werden.

   Bewegliche Thüren E und F, welche, wenn ■ hinlängliche Wärme in den dicken Wänden der Kammern A aufgespeichert worden ist, die Einlafsöffnung für den gasförmigen Brennstoff, sowie die Ausgangsöffnung für die Verbrennungsproducte absperren, bevor die zu behandelnden festen Stoffe eingefüllt werden, und Oeffnungen in der Thür E oder F zur Einführung von Luft, Gas oder Dampf in die engen Kammern A und Oeffnungen an der entgegengesetzten Thür F oder E zum Ableiten der aus der Zersetzung entstehenden gasförmigen Producte.

   3. Einen beweglichen Brenner mit Kanälen ο für das gasförmige Brennmaterial und Kanälen i und u für die zum Verbrennen dienende Luft, und dem flachen Rohr T, in welches die Kanäle i und u münden und durch welche auch die Düsen d der Kanäle 0 hindurchgehen, mit oder ohne die Züge %, durch welche die aus dem. Ofen tretenden Verbrennungsproducte streichen, dabei die Kanäle 0 i und u bespülen und das durch diese streichende Gas bezw. die Verbrennungsluft nach Art der Regeneratoren vorwärmen.

   4. Die Anordnung des Brenners auf der Schiebebühne Jc, mit Hülfe deren der Brenner vom Ofen weg nach einem Schienenstange gebracht werden kann, um auf diesem nach der einem anderen Ofen gegenüberliegenden Schiebebühne gefahren zu werden.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.