-
Verfahren zur Herstellung von Kalkstickstoff Es isst bekannt, Kalkstickstoff
durch Einwirkung von Stickstoff auf Calciumcarbid herzustellen, wobei die infolge
des Reaktionsvorganges sich bildenden Fremdgase gemeinsam mit dem überschüssigen
Stickstoff aus dem. Azotierraum gesaugt und in eine Reinigungsvorrichtung geführt
werden, in welcher der Stickstoff von seinen fremden Bestandteilen gereinigt und
hierauf dem Azotierraum im Kreislauf wieder zugeführt wird. Gleichzeitig wird der
verbrauchte oder in Verlust gegangene Stickstoff durch entsprechende Zuleitung von
frischem Stickstoff ersetzt. Da der Stickstoff jedoch bei diesem bekannten Verfahren
den Carbidkörper nur umspült, geht die Reaktion verhältnismäßig langsam vor sich;
die vom Stickstoff aufgenommenen und dem Reinigungskreislauf zugeführten Fremdgase
und Verunreinigungen sind prozentual gering, so daß die Reinigungsanlage unwirtschaftlich
arbeitet. Es ist jedoch anzustreben, daß der Reakri!onsvorgang beschleunigt wird,
da sich bei demselben eine hohe Reaktionswärme .entwickelt, welche die Gefahr in
sich trägt, daß der erzeugte Kalkstickstoff sich durch Überhitzung in mehr oder
weniger hohem Grade wieder zersetzt. Auch ist es wichtig, dafür zu sorgen, daß die
Reaktion an allen. Stellen des Azotierkörp.ers möglichst gleichmäßig fortschreitet.
Hierzu ist es aber erforderlich, dem Stickstoff einen bestimmten Weg zum Durchströmen
des Carbidkörpers vorzuschreiben. Dies erfolgt erfindungsgemäß dadurch; daß der
Carbidkörper mit einem inneren Hohlraum versehen. wird, welcher mit dem den Carbidkörper
umgebenden äußenen Hohlraum innerhalb der Azotiertrommel nicht in fester Verbindung
steht. Je nachdem .der Stickstoff nun in den inneren. oder den äußeren Hohlraum
der Azotiertrommel eingeführt wird, immer wird @er beim Strömen von dem einen zum
anderen Hohlraum den Carbidkörper selbst durchdringen müssen. Um diesen Vorgang
zu erleichtern und um gleichzeitig den nach dem Durchströmen des Carbidkörpers nicht
verbrauchten Stickstoff dem ersteren nochmals zuführen zu können, verbindet man
die beiden Hohlräume außerhalb der Azotiertrommel durch eine Rohrleitung, in welche
gleichzeitig eine Rein b,-imgsanlage eingebaut ist, um den vom Azotierraum zuströmenden
Stickstoff von seinen gasförmigen und festen Verunreinigungen zu befreien, und erzeugt
durch Einbau eines Beförderungsmittels, beispielsweise eines Ventilators, in diese
-Reinigungsleitung eine Druckdifferenz zwischen beiden Hohlräumen, .deren Größe
den besonderen Verhältnissen der Anlage angepaßt wird. So kann der Stickstoff beispielsweise
in den einen Hohlraum mit LTberdruck zugeführt werden und in dem anderen Hohlraum
Unterdruck hervorgerufen werden, um ein genügend rasches Durchströmen des. Stickstoffs
durch den Carbidkörper zu erreichen. Es ist aber auch beispielsweise möglich, den
Stickstoff unter Atmosphärendruck einströmen zu
lassen und denselben
untrer Vakuum abzusaugen usw., stets wird hierbei erreicht, daß sämtlicher Stickstoff
den Carbidkörper durchdringt und sich viel intensiver als bisher an der Reaktion
beteiligt. Bei diesem Durchströmen des Carbidkörpers reichert sich der Stickstoff
in viel höherem Maße als bisher mit Fremdgasen und Verunreheungen an, so daß die
Reinigungsanlage bedeutend wirtschaftlicher arbeitet, als dies bisher der Fall war.
Es ist hierbei gleichgültig, ob die Einleitung der Reaktion durch eine Wärmequelle
vom inneren oder äußeren Hohlraum aus erfolgt, nur müssen, die entsprechenden, an
siech bekannten Heiz- oder Kühlvorrichtungen sinngemäß angeordnet seien.
-
Zur Durchführung dieses neuen Verfahrens können verschiedenartige
Vorrichtungen dienen, deren gemeinsames Kennzeichen darin besteht, daß der Stickstoff
stets genötigt ist, auf seinem Wege von dem Hohlraum, in welchem die Zuführung stattfindet,
zu dem Hohlraum, in welchem die Abführung erfolgt, unter Beihilfe einer Druckdifferenz
den Carbidkörper zu durchströmen, ohne die Möglichkeit zu besitzen, diesen Weg zu
umgehen.
-
Auf den beiliegenden Zeichinungen sind einige Ausführungsbeispiele
der neuen Vorrichtung in schematischer Darstellung veranschaulicht, auf deren besondere
Merkmale bei der nachfolgenden Beschreibung hingewiesen werden wird.
-
Wie aus Abb. i ersichtlich, befindet sich in dem durch Punktierung
angedeuteten Carbidkörper 8 ein Hohlraum i, welcher zur Stickstoffzuführung dient.
Der von hier aus radial nach außen den Carbidkörper durchströmende Stickstoff wird
aus dem äußeren Hohlraum 2 abgesaugt, welcher durch die im Heizraum 3 befindlichen
Heizgase der FeuerUng 4 umspült wird. Der Außenmantel 5 dieses Hohlraumes ist, wie
Abb.3 zeigt, außen mit -einem auswechselbaren Schutzmantel 6 versehen, welcher mit
dem Mantel 5 so vereinigt ist, daß zwischen beiden kein Zwischenraumbesteht und
die Wärme infolgedessen unmittelbar übertragen' wird. Zur Heizung des zugeführten
Stickstoffs kann im den Hohlraum i ein Heizrohr eingebaut werden, wie Abb.2 zeigt;
welches vom Heizdampf oder einem anderen Wärmeträger durchströmt wird, so daß der
im Ririgkanal7 befindliche Stickstoff vor seinem Eintritt in den Carbidkörper auf
jede beliebige, für wünschenswert erachtete Temperatur gebracht werden kann und
somit die aufgenommene Wärme auf den Carbidkörper überträgt. BeimAusspülen wird
der eine Hohlraum i bzw. 7 öder 2 unter Druck, der andere unter Vakuum gesetzt.
Beim Azotieren findet die Stickstoffeinwirkung auf den Azotierkörper stets unter
Beihilfeeiner Druckdifferenz zwischen den beiden zur Zuführung bzw. zur Abführung
des Stickstoffs dienenden Hohlräume i bzw. 7 und 2 statt.
-
Die Abb. 4 und 5 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel der Außenheizung
der die Kalkstickstofftrommel14 enthaltenden Azotiertrommel9, bei welchem diese
durch einen Außenmantel i i umgeben ist, der seinerseits in wärmeisolierendem Mauerwerk
eingebettet ist. Der Hohlraum zwischen dem Außenbelag i o der Azotiertrommel und
dem Mantel i i ist mit Führungsrippen 12 versehen, welche vorn dem Zuführungsrohr
13 bis zum Abführungsrohr 15 des heizenden Mediums in Schraubenwindungen über die
ganze Länge der Trommel 9 geführt sind. Von dem ZufühTungsrohr 13 aus kann. zur
unmittelbaren Gberleitung des Heizmittels nach der Trommelmitte eine durch einen
Hahn verschließbare Zweigleitung 16 dienen. Die Stickstoffzuführung erfolgt durch
die Rohre 17. An der Abfühnungsstelle des Stickstoffs kann ein Sicherheitsventil
18 angeordnet sein, um eine unzulässige Drucksteigerung zu verhüten.
-
Die Abb. 6 und 7 zeigen -eine Ausführungs form der in Abb. i und 2
dargestellten Rostheizung der die Kalkstickstofftrommel 14 'enthaltenden Azotiertrommel9,
bei welcher drei Feuerungen 4 auf die ganze Lange der Trommel verteilt sind, damit
man- auf die Kalkstickstoffherstellung absatzweise durch Heizung einwirken kann.
Nach erfolgter Wärmeabgabe werden die Gase der Einzelfeuerungen durch eIInen gemeinsamen
Abzugkanal ig entfernt und können anderweitigen Zwecken dienstbar gemacht-werden.
Zur Beeinflussung des Zuges der einzelnen Feuerungen sind in den Zügeln derselben
Dross!elklappein 2o o. dgl. angeordnet.
-
Die Abb. 8 und 9 zeigen eine ähnliche Bauart der Vorrichtung, wie
in den Abb. 6 und 7 dargestellt, jedoch mit dem Unterschiede, daß hier die Stickstoffzuführung
17 in den inneren und gleichzeitig auch in den äußeren Hohlraum der Azotiertrommel
erfolgt, von wo aus er durch die durchbrochenen Wandungen in den, Carbidkörper eindringen
kann. Der überschüssige Stickstoff samt den von demselben aufgenommenen Fremdgasen
und Verunreinigungen strömt, wie durch die gekrümmten Pfeile angedeutet, in den
vorderen Teil der Trommel 14 und von hier aus durch das Mittelrohr zurück, von wo
aus :er im Kreislauf wieder in den äußeren Hohlraum des Carbidkörpers gelangt. Abb.
io zeigt einen Querschnitt durch die Einrichtung nach Abb. 8 und 9, während Abb.
i i den aus Abb.9 ersichtlichen vorderen Teil der Azotiertrommel in vergrößertem
Maßstabe darstellt. Wise aus Abb. r i ersichtlich, ist die
Heiztrommel
9 wieder von dem Schutzmantel 6 umgeben. Zwischen Aden beiden Siebtrommeln 21 und
22 befindet sich der Carbidkörper B. Der Stickstoff tritt aus dem äußeren und inneren
Hohlraum zwischen Rohr 9 und Siebtrommel 21 bzw. Rohr 23 und Siebtrommel 22 gleichzeitig
in den Carbidkörper 8 ein und strömt dann in der Pfeilrichtung an der Stirnseite
der Azotiertrommel durch die öffnungen 25 in den Vorderraum 14 und von hier aus
durch das Mit Schutzmante12q. versehene Rohr 23 zur Eintrittsstelle zurück.
-
In Abb. 12 ist wieder eine Dampfzuleitung 13 mit Nebenleitung 16 im
Sinne der Abb. q ersichtlich, jedoch ist hier die Trommel im Sinne der Abb. 9 durchbrochen..
Der Dampfaustritt 15 führt zu dem Elberhitzer 26, welcher mit einem selbsttätigen
Dampfspeise ventil 27 versehen ist.
-
Die Abb. 13 zeigt dieselbe Einrichtung, wie in Abb. 12 dargestellt,
Mit dem Unterschiede, daß hier die Stickstoffleitung unter Einwirkung einer überhitzerkammer
29 Mit dem selbsttätigen Stickstofffspeiseventil3o in. Verbindung steht. Der Stickstoff
wird bei 17 unter Druck eingeführt. Die Evakuierung kann durch einen Vakuumanschluß
28 @erfolgen. Der Raum 31 dient für eine eventuelle Zusatzheizung. Es wird daher
nach Abb. 12 der Azotierraum gleichfalls durch Zuführung von 'Stückstoff und Evakuierung
vorn 'Fremd gasen befreist. Die Erwärmung des Stickstoffes erfolgt durch. Dampf,
der in der Clberhitzerkammer 26 auf die nötige Temperatur gebracht wird und den
Azotierraum umspült. Das in den Dampfkreislauf einge, schaltete selbsttätige Damp-fspeiseventil
27 regelt die Dampfzufuhr. Bei der Dampfeintrittsstelle ist der Azotierraum «heißer
als bei der Dampfaustrittsstelle. Hierdurch wird ein Stickstoffkreislauf herbeigeführt,
welcher durch den beim Austritt des Stickstoffes aus der Düse 17 entstehenden Unterdruck
begünstigt wird.
-
Nach Abb. 13 wird zur Befreiung des Azotierraumes von Fremdgasen zunächst
Stickstoff mittels einer besonderen Leitung 17 in den Heizraum, der sich innern
befindet, eingeführt und durch die Evakuierungsvorrichtung, die bei 28 Anschluß
hat, so lange Stickstoff durchgesaugt, bis die Carbidbombe frei von Fremdgasen ist.
Darauf tritt das in den Kreislauf des- Stickstoffs eingeschaltete, selbsttätige
Stickstoffspeiseventil3o in Tätigkeit, durch das neuer Stickstoff in dem Maße eintritt,
als Stickstoff verbraucht wird. Dieser Stickstoff passiert die äußere überbitzerkammer
Mit beliebiger Heizung, wird auf Azotiertemperatur gebracht und dem zu azotierenden
Carbid zugeführt, wobei der Stickstoff vorteilhaft m einer Schraubenlinie die Carbidbombe
umspült und dabei durch die in der Wandung der Carbidbombe- vorgesehenen Löcher
in das Carbid eintritt. -Überschüssiger Stickstoff gelangt wieder in die Überhitzerkammer
29, wird dort von neuem auf die erforderliche Temperatur gebracht und dem Azotierraum
zugeführt.
-
Der Gegenstand der Erfindung ist durch die in der Beschreibung erläuterten
und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele nicht erschöpft, sondern
umfaßt auch alle übrigen Ausführungsfarmen, -welche auf ,dem gleichen Grundgedanken
der -Erfindung beruhen.