DE51183C

DE51183C - New regenerative (cross-flow) gas oven

Info

Publication number: DE51183C
Application number: DENDAT51183D
Authority: DE
Original assignee: M. MÜHLIG in Teplitz, Böhmen
Anticipated expiration: 1909-04-11

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT,PATENT OFFICE,

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Regenerativ-Gasofen mit Kreuzstrom, d. h. von den auf einander einwirkenden, im Ofen zu behandelnden Körpern (Gase oder Dämpfe in hocherhitztem Zustande auf hocherhitzte feste oder schmelzende Körper) nimmt der eine (feste oder geschmolzene) seinen Weg in verticaler Richtung abwärts, der andere gas- oder dampfförmige in horizontaler, die erstere rechtwinklig kreuzweise durchschneidender Richtung, im Gegensatz zu den Gegenstromofen, wo beide Ströme in verticaler Richtung gegen einander gerichtet sind. Wesentlich bei meinem Ofen ist die Zersetzungskammer desselben, in welcher die zu behandelnden Körper auf einander unmittelbar einwirken, und kann der Ofen, wie in der Natur der Sache gelegen, den verschiedensten Zwecken dienen. Behufs Erklärung der -Ofenconstruction und dessen Wirkungsweise möge als Beispiel behandelt werden: die Zersetzung von Chlorverbindungen mittelst erhitzter Luft oder Chlorwasserstoffgas mittelst heifser Luft und Contactmassen zum Zweclc der Erzeugung von Chlorgas (s. Fig. 1, 2 und 3 der Zeichnung).The subject of the present invention is a regenerative gas furnace with cross flow, i. H. of the bodies to be treated in the furnace (gases or vapors in a highly heated state on highly heated solid or melting bodies) the one (solid or molten) its way down in the vertical direction, the other gas or vaporous in a horizontal direction, intersecting the former at right angles, crosswise, in contrast to the countercurrent furnace, where both currents are directed vertically towards each other are directed. What is essential in my furnace is the decomposition chamber in which it is the bodies to be treated act directly on each other, and the furnace, as in the nature of things, serve the most varied purposes. For the sake of explanation the -Ofenconstruction and its mode of operation may be treated as an example are: the decomposition of chlorine compounds by means of heated air or hydrogen chloride gas by means of hot air and contact masses for the purpose of generating chlorine gas (see Fig. 1, 2 and 3 of the drawing).

Der eigentliche Ofenraum A, in welchem die Zersetzung der Chlorverbindung erfolgt, bildet einen prismatischen Raum von langgestreckt rechteckigem Querschnitt; die beiden langen Seitenwände α und α sind rostartig durchbrochen, Fig. i, und werden hergestellt entweder aus entsprechend geformten feuerfesten Ziegeln, welche horizontale Schlitze bilden, oder aus mit Löchern versehenen Chamotteplatten. The actual furnace space A, in which the decomposition of the chlorine compound takes place, forms a prismatic space with an elongated rectangular cross section; the two long side walls α and α are perforated like a rust, Fig. i, and are made either from appropriately shaped refractory bricks, which form horizontal slots, or from chamotte plates provided with holes.

b b b sind Füllräume, welche durch die hohlen Zwischenwände c c c gebildet werden. Nach unten ist der Ofenraum entweder durch einen Schieber geschlossen, welcher 'gestattet, die zersetzte Masse zeitweilig zu entfernen, oder es ist ein beweglicher Rost d angebracht, welcher eine gleichmäfsige und allmälige Entleerung möglich macht. Die beiden Regeneratoren B und B', welche zur Erhitzung der Luft dienen, sind durch eine Siemens'sche Strdmwechselvorrichtung abwechselnd mit einer Esse in Verbindung zu bringen. C und C¹ sind Gaskanäle, welche mit Ventilen verseheu sind und aus welchen kleine Schlitze e e in die Verbrennungsräume f und f¹ führen. Aus den Regeneratoren B und B¹ führen mit Thonschiebern versehene Kanäle g und g¹ und h und h¹ einerseits zu den Verbrennungsräumen f und f¹, andererseits zu den Räumen' i und i¹. Aus i und z¹ führen ebenfalls gut verschliefsbare Kanäle K und K¹ die Zersetzungsproducte ab. Der Betrieb wird nun in folgender Weise geführt. Ist die Wechselstromrichtung derart gestellt, . dafs der heifse Luftstrom in B emporsteigt, dann sind der Gaskanal C und die Züge h und K¹ offen, dagegen Gaskanal C¹ und die Züge h¹ und K geschlossen. Der Vorgang ist dann folgender: Ein Theil der in dem Regenerator B hocherhitzten Luft strömt durch die entsprechend geöffneten Züge g in den Verbrennungsraum f und trifft dort mit dem durch e einströmenden Gas zusammen; die sich entwickelnde intensive Flamme steigt in f empor und tritt durch die Schlitze in den hohlen Seitenwänden c c nach der anderen Seite des Ofens, sinkt im Rumpf/¹ nach abwärts durch die Züge g¹ in den Re- bbb are filling spaces which are formed by the hollow intermediate walls ccc . The furnace chamber is closed at the bottom either by a slide which allows the decomposed mass to be removed temporarily, or a movable grate is attached which enables even and gradual emptying. The two regenerators B and B ', which are used to heat the air, are to be brought into connection alternately with a chimney by means of a Siemens current changing device. C and C ¹ are gas channels which are provided with valves and from which small slots ee lead into the combustion chambers f and f ¹ . From the regenerators B and B ¹ , ducts g and g ¹ and h and h ¹ provided with clay valves lead on the one hand to the combustion chambers f and f ¹ , on the other hand to the chambers' i and i ¹ . Channels K and K ^1, which can also be easily closed, lead away the decomposition products from i and z ^1. The operation is now conducted in the following manner. If the alternating current direction is set in such a way,. that the hot air flow rises in B , then the gas channel C and the flues h and K ^{1 are} open, on the other hand gas channel C ¹ and the flues h ¹ and K are closed. The process is then as follows: Part of the air heated to a high temperature in the regenerator B flows through the correspondingly opened flues g into the combustion chamber f and there meets the gas flowing in through e; the developing intense flame rises in f and passes through the slits in the hollow side walls cc to the other side of the furnace, sinks in the fuselage / ¹ downwards through the pulls g ¹ into the rear

generator B¹, dessen Inhalt hoch erhitzend, und durch die Wechselvorrichtung nach, der Esse. >generator B ¹ , the contents of which are highly heated, and by the changing device after, the forge. >

Gleichzeitig tritt ein anderer durch die Schieber bei h regulirbarer Theil der in B hocherhitzten Luft durch die Kanäle h in den Raum i, aus diesem infolge des Auftriebes oder noch unterstützt durch die Wirkung eines Exhaustors durch die durchbrochene Wand a, den Inhalt des Ofenraumes A in horizontaler Richtung durchstreichend, nach dem Sammelraum i ^x, aus dem die Chlor enthaltende Luft durch K¹ abgeführt wird. Nach einer gewissen Zeit wird der Strom gewechselt, der Gaskanal C¹ und h} und K geöffnet, dagegen Gaskanal C und h und K¹ geschlossen u. s. f. Die in den Füllräumen b b sich entwickelnden Chlorwasserstoffdämpfe (bei Verarbeitung von Magnesiumchlorid) können in einem gemeinschaftlichen Kanal / gesammelt und entweder zur Condensation, abgeführt oder durch die Oeffnungen m und m¹ abwechselnd in die Räume i und z¹, aus denen sie mit der erhitzten Luft durch die Magnesia getrieben und ebenfalls in Chlor zersetzt werden. . ■At the same time, another part of the air heated to high temperatures in B, which can be regulated by the slide valve at h, passes through the ducts h into space i, from there as a result of the buoyancy or still supported by the action of an exhaustor through the perforated wall a, the contents of the furnace space A in stroking in the horizontal direction, after the collecting space i ^x , from which the chlorine-containing air is discharged through K ^1. After a certain time the current is changed, the gas channel C ¹ and h} and open K, on the other hand gas channel C and H, and K ¹ is closed, etc. The in filling spaces evolving hydrogen chloride fumes (at processing of magnesium chloride) bb can in a common channel / collected and either for condensation, or discharged through the openings m and m ¹ alternately into rooms i and z ¹ , from which they are driven with the heated air through the magnesia and also decomposed into chlorine. . ■

Um alle Wände im Innern des Ofens möglichst gasdicht zu machen, werden dieselben durch mehrmaliges Einwerfen von Kochsalz in die Flamme vollständig glasirt. Statt der hohlen Scheidewände c c liefse sich auch ein System von Thonröhren anwenden.In order to make all the walls inside the furnace as gas-tight as possible, they are completely glazed by throwing table salt into the flame several times. Instead of the hollow partitions cc also a system of Thonröhren liefse apply.

Um concentrirte Gase zu erhalten, lassen sich auch zwei oder mehrere Oefen derart combiniren, dafs die Gase des einen Ofens nicht direct nach den Absorptions- oder Condensationsräumen abgeleitet, sondern durch den hocherhitzten Regenerator und den Zersetzungsraum des Nebenofens geleitet werden; für diese Einrichtung' ist es aber nothwendig, jeden Ofen statt mit zwei Regeneratoren mit deren vier zu versehen, die allerdings aber dafür entsprechend kleiner sein können; ebenso müssen dann auch zwei Vorrichtungen zum Zugwechsel vorhanden sein. Fig. 4 zeigt die· Stellung der Schieber bei dem zweiten Ofen, durch welchen die Abgase des ersten geleitet werden.- Bei geschlossenem Kanal g strömen die aus dem ersten Ofen kommenden Gase in dem Regenerator B empor, treten durch den Kanal h nach i und durch A nach dem Abzugskanal K¹, dabei ist also auch g, K und h¹ noch geschlossen; durch den Regenerator D wird die zur Verbrennung dienende Luft erhitzt, welche durch r in den Verbrennungsraum f tritt. Die Abhitze strömt durch die beiden Regeneratoren B¹ und D¹ gleichzeitig zurück nach der Esse. Bei Umkehrung des Zuges werden die bisher geschlossenen Schieber geöffnet, die bisher geöffneten dagegen geschlossen. Dieselbe Anordnung mit vier Regeneratoren ist nothwendig, wenn Substanzen mit überhitztem Wasser oder anderen Dämpfen behandelt werden sollen. Es tritt dann der betreffende Dampf abwechselnd durch die Regeneratoren B und B¹. Soll ein Stoff mit reducirenden Gasen behandelt werden, so bleibt' die Einrichtung dieselbe wie in Fig. 1 und 2, nur werden die Regeneratoren, statt zur Erhitzung der Luft, zur Erhitzung eines Gases verwendet, dagegen zur Verbrennung kalte Luft oder auch in einem separaten Regenerator erhitzte Luft benutzt, Fig. 5.In order to obtain concentrated gases, two or more furnaces can be combined in such a way that the gases of one furnace are not diverted directly to the absorption or condensation chambers, but are passed through the highly heated regenerator and the decomposition chamber of the auxiliary furnace; for this arrangement, however, it is necessary to provide each furnace with four instead of two regenerators, which, however, can be correspondingly smaller; Likewise, two devices for changing trains must then also be available. Fig. 4 shows the position of the slide in the second furnace, through which the exhaust gases of the first are conducted. With the duct g closed, the gases coming from the first furnace flow up in the regenerator B , pass through the duct h to i and through A to the exhaust duct K ¹ , so g, K and h ^{1 are} still closed; the air used for combustion is heated by the regenerator D and enters the combustion chamber f through r. The waste heat flows through the two regenerators B ¹ and D ¹ back to the forge at the same time. When the train is reversed, the previously closed slides are opened, while the previously open ones are closed. The same arrangement with four regenerators is necessary when substances are to be treated with superheated water or other vapors. The steam in question then passes alternately through the regenerators B and B ¹ . If a substance is to be treated with reducing gases, the device remains the same as in FIGS. 1 and 2, except that the regenerators are used to heat a gas instead of heating the air, while cold air is used for combustion or in a separate one Regenerator uses heated air, Fig. 5.

Um denjenigen Theil der reducirenden Gase, welche den Ofenraum passirt haben, auch noch durch Verbrennung derselben nutzbar zu machen, läfst man Luft in geeigneter Weise vor ihrem Eintritt in den Regenerator hinzutreten. Wenn Stoffe in schmelzendem Zustande mit Gasen behandelt werden sollen, z. B. Alkalisulfate zur Ueberführung in Sulfite oder Roheisen zum Zweck höherer Kohlung, so wird' die Anordnung wie in Fig. 5 getroffen. Der zu behandelnde Stoff wird durch C² auf den Ofeninhalt, welcher z. B. aus Koks oder Holzkohlenstücken besteht, aufgelegt; indem derselbe schmilzt, fliefst er über die Koks- oder Holzkohlenstücke herab, während dieselben durch die im Regenerator erhitzten Generatorgase in horizontaler Richtung durchströmt werden. Unter dem Ofen sammelt sich dann die behandelte Masse in geschmolzenem Zustande und kann abgestochen werden.In order to make that part of the reducing gases which have passed the furnace chamber usable by burning them, air is allowed to enter in a suitable manner before it enters the regenerator. When substances in the melting state are to be treated with gases, e.g. B. alkali sulphates for conversion into sulphites or pig iron for the purpose of higher carbonization, the arrangement as in FIG. 5 is made. The substance to be treated is controlled by C ² on the furnace content, which z. B. consists of coke or pieces of charcoal, placed; as it melts, it flows down over the coke or charcoal pieces, while the generator gases heated in the regenerator flow through them in a horizontal direction. The treated mass then collects in a molten state under the furnace and can be tapped.

Claims

Patent claim:

For the purpose of reducing (or oxidizing) solids by means of hot air, gases or vapors in general and especially for the decomposition of chlorine compounds by means of hot air for the production of chlorine gas in a regenerative cross-flow gas furnace, in which that of one. Regenerator B gases coming the body to be treated, located in the decomposition chamber A in the horizontal direction by the grid-like perforated walls of the chamber A through stepping, flow through, so as shown in Fig. 1 of the chamber i by α to A and i ¹ through K ¹ to their destination, or vice versa, from B ¹ through i ¹ to A and via i to ] £, while the direction of movement of the body in A is vertical.

For this purpose ι sheet of drawings.