Verfahren zur Durchführung exothermer Reaktionen zwischen festen und
gasförmigen Stoffen Bei der Durchführung exothermer Reaktionen zwischen festen Stoffen
und Gasen, die zur Bildung von festen Reaktionsprodukten führen sollen, wird in
den seltensten Fällen die Reaktionswärme gerade so groß sein, daß das Reaktionsprodukt
durch die Reaktion so hoch erhitzt wird, wie es für die Reaktion am günstigsten
ist. Ist die Reaktionswärme nicht hoch genug, so kann man durch Außenheizung nachhelfen.
Ist aber die Reaktionswärme zu hoch, so kann der Fall eintreten, daß die Temperatur
des Reaktionsproduktes so gesteigert wird, daß es bereits zum Schmelzen oder Sintern
kommt, ehe es vollständig umgesetzt ist, so daß es dann noch größere Mengen Ausgangsprodukt
enthält, die durch das geschmolzene Produkt umhüllt und an weiterer Umsetzung gehindert
werden.Process for carrying out exothermic reactions between solid and
gaseous substances When carrying out exothermic reactions between solid substances
and gases that should lead to the formation of solid reaction products is in
in the rarest cases the heat of reaction will be just so great that the reaction product
heated by the reaction as high as is most favorable for the reaction
is. If the heat of reaction is not high enough, external heating can help.
But if the heat of reaction is too high, the case may arise that the temperature
of the reaction product is increased so that it is ready for melting or sintering
comes before it is fully implemented, so that there is then even larger quantities of starting product
contains, which is enveloped by the molten product and prevented from further implementation
will.
Um nun beispielsweise in einem Schacht, in welchem ein fester Stoff
exotherm mit von unten zuströmendem hochkonzentriertem Reaktionsgas reagiert, die
Temperatur, die sich immer weiter steigern würde, eine bestimmte Höchstgrenze nicht
überschreiten zu lassen, bei der eben das unerwünschte Schmelzen oder Sintern eintreten
würde, wird nach, bereits bekannten Vorschlägen das Prinzip angewendet, den reagierenden
Stoff mit einem indifferenten Stoff in der entsprechenden Menge vermischt zur Reaktion
zu bringen. Da aber der indifferente Stoff den Gehalt der hierbei erzeugten Mischung
an Reaktionsprodukt in unerwünschter Weise herabsetzt, wird nun erfindungsgemäß
der indifferente Stoff in so weit abweichender Korngröße zugesetzt, daß das Reaktionsprodukt
und der Hilfsstoff durch Absieben voneinander getrennt werden können. Die Temperatur
des Reaktionsproduktes kann sich nun nicht mehr über eine bestimmte Höchstgrenze
steigern, da die in der Hauptreaktionszone sich entwickelnde Reaktionswärme nun
auch von dem indifferenten Stoff aufgenommen wird und so im Ofen aufgespeichert
bleibt in der unmittelbaren Umgebung des Reaktionsproduktes, das jetzt von dem von
unten zuströmenden (konzentrierten) Gas nur in gemäßigtem Tempo abgekühlt werden
kann, da ja auch der beigemischte indifferente Stoff Wärme abgibt und der Wärmeaustausch
an das Gas schnell erreicht ist. Günstig für den Reaktionsverlauf wirkt weiter,
daß das aus dem Reaktionsgebiet abgehende Gas wieder den oberhalb desselben aufgeschütteten
Ausgangsstoff samt Verdünnungsmittel nicht sehr hoch vorwärmen kann, so daß die
beiden verhältnismäßig wenig heiß in die Reaktionszone gelangen und dadurch imstande
sind, mehr von der überschüssigen Wärme aufzunehmen.To now, for example, in a shaft in which a solid material
reacts exothermically with highly concentrated reaction gas flowing in from below, the
Temperature, which would keep increasing, not a certain maximum limit
to be exceeded, in which the undesired melting or sintering occur
If, according to already known proposals, the principle would be applied, the reacting
Substance mixed with an indifferent substance in the appropriate amount to react
bring to. But since the indifferent substance has the content of the mixture produced here
reduces the reaction product in an undesirable manner, is now according to the invention
the inert substance is added in so far different grain size that the reaction product
and the excipient can be separated from one another by sieving. The temperature
the reaction product can no longer exceed a certain maximum limit
increase, since the heat of reaction developing in the main reaction zone is now
is also absorbed by the indifferent substance and thus stored in the oven
remains in the immediate vicinity of the reaction product, which is now different from that of
(concentrated) gas flowing in below can only be cooled at a moderate pace
can, since the added inert substance gives off heat and the heat exchange
to the gas is reached quickly. Further acts favorably for the course of the reaction,
that the gas leaving the reaction area is again the gas heaped up above it
Starting material including the diluent cannot preheat very high, so that the
both get into the reaction zone relatively little hot and are thereby able to do so
are to absorb more of the excess heat.
Ein ganz besonderer Vorteil liegt darin, daß auch ein in der Hauptreaktionszone
nur weitgehend, aber nicht vollständig umgesetztes
Produkt noch
längere Zeit bei höherer Temperatur zur Nachreaktion mit dem konzentrierten zuströmenden
Gas Gelegenheit hat, wodurch schließlich ein sehr reines Reaktionsprodukt entsteht.A very special advantage is that there is also one in the main reaction zone
only largely but not fully implemented
Product still
longer time at a higher temperature for post-reaction with the concentrated inflowing
Gas has an opportunity, which ultimately results in a very pure reaction product.
Dieses wird schließlich vom beigemengten indifferenten. Stoff auf
irgendeine an sich bekannte, auf die Verschiedenheit der Korngröße begründete Weise
abgetrennt, am leichtesten durch Absieben, worauf der indifferente Stoff von neuem
in gleicher Weise verwendet wird.This finally becomes of the added indifferent. Fabric on
any way known per se, based on the difference in grain size
separated, most easily by sieving, whereupon the indifferent substance is renewed
is used in the same way.
Beispielsweise kann die exotherm verlaufende Überführung von Ca0 in
CaCl, durch Chlorierung eines Kalk-Kohle-Gemisches gemäß Erfindung durchgeführt
werden, indem man in einen Schacht, in welchem kleine Formlinge aus Kalk, Kohle
und etwas Chlorcalcium als Bindemittel in Mischung mit annähernd etwa der gleichen
Menge von gröberen Stücken von Retortenkohle aufgeschichtet sind, nach entsprechender
Vorwärmung Chlor einführt. Man kann hierbei eine lebhafte Chlorierung unterhalten,
ohne daß Schmelzen des Chlorcaleiums eintritt, da die hierfür zur Verfügung stehende
Wärme von der Retortenkohle aufgenommen wird. Die aus dem Schacht entnommenen Formlinge
von festem CaC12 können dann ohne weiteres durch ein Sieb entsprechender Maschenweite
von den Kohlenstücken getrennt werden.For example, the exothermic conversion of Ca0 into
CaCl, carried out by chlorination of a lime-coal mixture according to the invention
by placing in a shaft in which small bricks made of lime, coal
and some calcium chloride as a binder mixed with approximately about the same
Amount of coarser pieces of retort carbon are piled up, according to appropriate
Preheating introduces chlorine. A lively chlorination can be maintained here,
without melting of the chlorine calcium occurs, since the one available for this purpose
Heat is absorbed by the retort carbon. The briquettes removed from the shaft
Solid CaC12 can then easily be passed through a sieve of the appropriate mesh size
separated from the coal pieces.
Bei der elektrolytischen Gewinnung von Zink muß beim Rösten der Zinkerze
besonders sorgfaltig die richtige Rösttemperatur eingehalten werden, da bei bestimmten,
besonders eisenhaltigen Zinkerzen bei zu hoher Rösttemperatur ein Teil des Zinkoxyds
zu Zinkferrit bzw. Zinkferrat sintert. Die Zinkferrite bzw: -ferrate sind aber in
den schwach schwefelsauren Löselaugen nicht löslich und bedeuten hohe Zinkverluste.
Um diese Verluste zu vermeiden, werden z, B. 500 kg gemahlenes Zinkerz mit
etwa Zoo kg eines keramischen Produktes (Porzellankugeln) von etwa 6 bis 8 mm Durchmesser
vermischt und abgeröstet. Das gemahlene Zinkerz wird durch eine Siebtrommel von
dem Verdünnungsmittel abgetrennt und ausgelaugt.In the electrolytic production of zinc, the correct roasting temperature must be observed with particular care when roasting the zinc ores, since with certain zinc ores containing particularly iron, part of the zinc oxide sinters to zinc ferrite or zinc ferrate at too high a roasting temperature. However, the zinc ferrites or ferrates are not soluble in the weakly sulfuric acid solution and mean high zinc losses. In order to avoid these losses, 500 kg of ground zinc ore, for example, are mixed with about zoo kg of a ceramic product (porcelain balls) with a diameter of about 6 to 8 mm and roasted. The ground zinc ore is separated from the diluent by a sieve drum and leached.
Der große technische Fortschritt dieses Verfahrens ist der, däß man
Reaktionen der erwähnten Art nun nicht mehr in kleineren Vorrichtungen, die auf
Abstrahlung der Reaktionswärme berechnet sind und in denen stets ein ungleichmäßiges
Produkt entsteht, auszuführen gezwungen ist, sondern fortlaufend in großen Schachtöfen
durchführen kann, wobei die Wärmeerzeugung im Sinne der Einstellung der für den
chemischen Reaktionsverlauf günstigsten Temperatur ausgenützt wird.The great technical advance of this process is that one
Reactions of the kind mentioned no longer occur in smaller devices that are based on
Radiation of the heat of reaction are calculated and in which always an uneven
The product arises and is forced to carry out, but instead continuously in large shaft furnaces
can perform, with the heat generation in terms of setting the for the
chemical reaction course of the most favorable temperature is exploited.