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Reinigung der Abgase bei Carbiderzeugungsöfen Es ist bekannt, die
bei der Reaktion des Beschickungsguts von Carbiderzeugungsöfen entstehenden Gase,
welche hauptsächlich aus Kohlenoxyd und Wasserstoff bestehen, unmittelbar an der
Reaktionsstelle abzusaugen, um die schädliche Wirkung dieser Gase auf das Beschickungsgut
zu beseitigen und sie nutzbar zu machen. Von der Oberfläche des Beschickungsguts
derartiger Öfen steigen nach Absaugung der genannten Gase nur noch minderwertige,
in der Hauptsache aus Kohlensäure und Wasserdampf bestehende Gase hoch, welche mehr
oder weniger stärk mit staubförmigen Bestandteilen des Beschikkungsguts, Kalk und
Koks, beladen sind. Die Absaugung und Ableitung der letztgenannten Gase ist ein
dringendes Bedürfnis, da die Gesundheit der am Ofen beschäftigten Arbeiter durch
das Einatmen derselben gefährdet wird. Andererseits ist es des Staubes wegen unzulässig,
diese Gase unmittelbar ins Freie zu führen. Außer den angegebenen hygienischen Nachteilen
stellt die Nichtverwendung der bedeutenden Kalk- und Koksstaubmassen dieser Abgase
einen erheblichen Materialverlust dar. Auch ist es ein lang erstrebtes Ziel, die
Wärme dieser Abgase möglichst nutzbar zu machen, da sie den Carbidofen mit hoher
Temperatur verlassen.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Abführung dieser Abgase, bei der
diese in eigenartiger Weise von den mitgeführten Beschwerungsstoften befreit und
gereinigt werden, wobei der auf dem als Filtermaterial dielenden Beschickungsgut
abgeschiedene Staub samt diesen ohne Trennung von Staub und Beschickungsgut dem
Ofen wieder zugeführt wird und gleichzeitig das Beschickungsgut, insbesondere der
meist nasse Koks, durch die fühlbare Wärme der so gereinigten heißen Abgase des
Ofens gleichzeitig getrocknet und vorgewärmt wird. Dies geschieht einerseits auf
dem Wege der Abgase vom Ofen zum Schornstein, andererseits auf dem Transportweg
des Kokses oder des aus Koks und Kalk bestehenden gemischten Beschickungsguts nach
dem Ofen, wobei sich der Transportweg des Gases mit dem Transportweg des Beschickungsguts
kreuzt. Bei diesem Vorgang wird der Staub und die Wärme der Abgase vom Beschickungsgut
aufgenommen. Besondere Gasfilter- und Kokstrocknungsanlagen erübrigen sich, und
die Abfallprodukte aus den Gasen sowie ihre Wärme werden wirtschaftlich nutzbar
gemacht. Die Befreiung der Ofenabgase von den mitgeführten Beschwerungsstofen erfolgt
durch Filtrierung mittels einer aus Kalk und Koks bestehenden Filterschicht. Die
Ofengase können aber auch in zwei getrennten Schichten durch die Entstaubungskammer
in der Weise geleitet werden, daß der Kalk zuerst mit den heißen Gasen in Berührung
kommt und vorgewärmt wird, während die Gase dann durch den nassen Koks geleitet
und darauf beide Filtriermaterialien unterhalb der Filterkammer gemischt und dem
Ofen samt den aufgenommenen Beschwerungsstoften als Reaktionsgut zugeführt werden.
Die Filterschicht kann frei fallend oder aber steigend sein, sie kann auch während
des Filterns feststehen und nach hinreichender
Aufnahme von Beschwerungsstoffen
aus der Bahn des Gasstromes entfernt und (durch eine an ihre Stelle gebrachte neue
aufnahmefähige Filterschicht ersetzt werden.
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Der Querschnitt des Gaskanals bzw. der Filterkammer wird zweckmäßig
so groß gewählt, daß die Geschwindigkeit des Gases und der Zug nicht so stark ist,
daß das Filtermaterial mitgerissen werden kann. Um die Beschwerungsstoffe sicher
zurückzuhalten, befindet sich hinter der Filterstelle im Gasstrom eine Siebeinrichtung.
An der Gasaustrittsstelle ins Freie ist so der Gasstrom praktisch vollständig von
Beschw erungsstoffen befreit, der wiedergewonnene Staub wird nutzbar gemacht, das
Beschickungsgut, das als Filtnermaterzal verwendet wurde, ist getr ocknet und vorgewärmt.
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Die durch diese Neuerung erreichten Vorteile sind neben staubfreier
Ofenbedienung eine weitgehende Materialersparnis durch Wiedergewinnung und -verwenduiig
des Staubes, ferner eine erhebliche Energieersparnis durch Trocknung und Vorwärmung
des Beschickungsguts unter wirtschaftlicher Verwertung des Wärmegehalts der Abgase,
auch ist eine Reinigung des Filtermaterials nicht erforderlich.
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Es sind bereits verschiedene Verfahren bekannt geworden, nach welchen
staubbeladene Gase von ihren Beschwerungsstoffen befreit werden. Die Gase werden
z. B. durch feststehende oder bewegte Filterschichten eines beliebigen Filtermaterials
geleitet, wobei sich die staubförmigen Bestandteile auf dem Filtermaterial ablagern,
welch letzteres zeitweise durch Absieben o. dgl. von diesen Bestandteilen befreit
wird. Die Beschwerungsstoffe werden hierbei in Staubform gewonnen. Das Filtermaterial
wird meist nach der Reinigung seinem Verwendungszweck wieder zugeführt. Eine andere
Art der Reinigung erfolgte auf nassem Wege, indem die Abgase samt ihren Beschwerungsstoffen
durch Flüssigkeiten geleitet werden, in welchen sich die Beschwerungsstoffe als
Schlamm absetzen und in Schlammform gewonnen werden. Beide bekannten Arten der `Viederge«rinntmg
der in den Gasen befindlichen Beschwerungsstoffe sind aber bei Carbiderzeugungsöfen
nicht anwendbar, da der trocken gewonnene Kalkstaub in dieser Form dem Carbidofen
nicht wieder zugeführt werden kann, weil er im Ofen Verkrustungen hervorruft, welche
den ungehinderten Abzug der Ofengase verhindern bzw. da der in Schlammform gewonnene
gelöschte Kalk bei der Niederzuführung zum Ofen erhebliche Wärmemengen zur Trocknung
und zur Befreiung von Hydratwasser benötigt, so daß die hierdurch erforderliche
zusätzliche Aufwendung von elektrischem Strom höhere losten verursacht als die Wiedergewinnung
des Kalks.
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Demgegenüber besteht das Neue der Erfindung darin, daß der aus den
Abgasen gewonnene Kall:staubsich in fein verteilter Form auf dem porösen, als Beschickungsgut
dienenden Koks niederschlägt und in dieser Form ohne jeden Nachteil dem Ofen wieder
zugeführt werden kann. Der fest an dem Koks anhaftende Kalkstaub bietet - insofern
einen Vorteil, als er das vorzeitige Abbrennen des Kokses an der Oberfläche des
Beschickungsguts im Ofen verhindert. Es ist zwar bereits ein Verfahren bekannt geworden,
bei welchem bei der Behandlung von Kupfer-, Gold- und Sibererzen eine Filterung
der beim Schmelzen sich entwickelnden Dämpfe dadurch herbeigeführt wird, daß die
in diesen enthaltenen, für die Vegetation schädlichen Stoffe, wie Schwefel, Arsenik
und Antimon und andere oxydierbare Elemente, wie Zink und Eisen, auf dem zur Zufuhr
bestimmten Erz niedergeschlagen werden. Die auf diese Weise aus den Gasen abgeschiedenen
Stoffe treten aber nicht, wie bei der Erfindung, beim Schmelzprozeß in chemische
Reaktion, sondein dienen lediglich dazu, die Erzeugung von Wärme im ersten Konverter
zu unterstützen.
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Der Gegenstand der Erfindung ist auf der beiliegenden Zeichnung in
einigen Ausführungsbeispielen veranschaulicht, und zwar zeigt Abb. i die Gesamtanlage
der Gasführung eines Carbidofens, teilweise in Ansicht und teilweise im Schnitt,
Abb. a eine Einzelheit des Becherwerks in vergrößertem Maßstabe, Abb. 3 eine ähnliche
Darstellung wie Abb. i, bei welcher sich das Becherwerk unterhalb des Bunkers befindet,
Abb. q. die Anordnung einer fallenden Filterschicht mit ebenen Gleitflächen, Abb.5
eine Gleitfläche in vergrößertem Maßstabe, Abb. 6 dieselbe Einrichtung wie Abb.
4, jedoch mit muldenförmigen Gleitflächen, Abb. 7 eine weitere Ausführungsform der
Filterschicht mit einer rostartigen Schrägfläche, Abb. 8 eine ähnliche Einrichtung
wie Abb. .1 mit parallel liegenden ebenen Gleitflächen, Abb. 9 eine Draufsicht zur
Darstellung der verengten Abscheidungsstelle.
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Wie Abb. i zeigt, gelangen die aus dem Carbidofen nach aufwärts steigenden
minderwertigen und mit Staub beladenen Gase in eine Haube-, von der aus sie durch
einen Ventilator 8 samt den Beschwerungsstoffen zwecks Abscheidung dieser in einen
Gaszug 9 geführt werden. Zwecks Abscheidung -der gröberen Bestandteile und gegebenenfalls
gesonderter
Zuführung zum Ofen sind vor der bewegten Filterschicht
Aufnahmebehälter 1 o vorgesehen, von denen aus die abgeschiedenen Stoffe durch Rutschen
o. dgl. in Transportbehälter i i gelangen. Durch Verengung des Querschnitts der
Kammer 9 können aber auch alle Beschwerungsstoffe bis zu der Filterschicht, welche
beispielsweise nach Abb. i mittels Band oder Bechenverk erzeugt und in ständiger
Bewegung gehalten wird, geleitet und dort abgeschieden werden. Das ständig und gleichmäßig
sich durch den Gaszug 9 bewegende Transportorgan 13 wird an der oberen Leitscheibe
12 umgeleitet und bringt das Filtermaterial samt Beschwerungsstoffen in den Behälter
16, von wo aus das Beschickungsgut durch Transportband 1; in den Hochbunker gebracht
wird und in die mechanische Ofenbeschickung gelangt. Das Filtermaterial, Koks und
Kalk, getrennt oder schon in dem erforderlichen Verhältnis gemischt, kommt in einem
Transportgefäß 1,1 an und gelangt über einen Behälter 15 in die Becher des Hebewerks.
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Hinter der Filterschicht im Gaszuge 9' können Siebe oder Roste 18
angeordnet sein, um etwa noch vorhandene Beschwerungsstoffe mit Sicherheit völlig
zu entfernen, so daß das minderwertige Gas nur in staubfreiem Zustande nach dem
Schornstein i A und von dort aus ins Freie gelangt. Die Aufnahmebehälter 2o dienen
dazu, die noch abgeschiedenen Beschwerungsstoffe zu sammeln, um von hier aus beispielsweise
in einen Transportbehälter 2 1 weitergebracht zu werden. Abb.3 zeigt eine ähnliche
Einrichtung mit einem Becherwerk 1 6 unterhalb des Bunkers 15.
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Gemäß Abb..l bis 8 fällt das Filtermaterial aus einem Vorratsbehälter
22 über schr.-ig gegeneinander einstellbare Roste oder verstellbare, durchlöcherte
Gleitbleche 23 frei nach abwärts. Durch Verstellung der Gleitbleche kann auch unter
Ausnutzung des bekannten Schüttwinkels dieses Filtermaterials erreicht werden, daß
letzteres sich zwischen den Gleitblechen staut und eine Schicht von gewünschter
Stärke bildet. Die Erneuerung des Filtermaterials wird bedingt durch den Verbrauch,
der zur Beschickung des Ofens aus dem Vorratsbehälter 2o abgezogen wird. Das mit
Beschwerungsstoffen beladene, durch die heißen Gase getrocknete und vorgewärmte
Material rutscht zwischen den Gleitblechen durch den Behälter 2o in den Ofen und
wird durch frisches Filtermaterial, welches aus dem Silo 22 nachfällt, ersetzt.
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Gemäß Abb. 7 wird das Filtermaterial über eilte Schrägiläche
2¢ geführt, die im Schüttwinkel des Materials zu stellen ist, so daß die Stärke
der Filterschicht, die das Gas durchdringen muß, von oben bis unten gleich ist,
um den Widerstand und Gasdurchtritt überall gleichmäßig zu haben, was auch noch
durch Veränderung des Neigungswinkels der Schrägfläche reguliert werden kann. Nach
Abb. 8 wird die Schüttebene durch unterteilte Schrägflächen 23 dargestellt.
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Nach Abb.9 kann durch Vergrößern oder Verengen des Gasdurchgangsquerschnitts
die vor der Filterschicht gewünschte abzuscheidende Staubmenge reguliert werden.
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Der Gegenstand der Erfindung ist durch die in der Beschreibung erläuterten
und in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele nicht erschöpft, sondern
umfaßt auch alle übrigen Ausführungsformen, welche auf dem gleichen Grundgedanken
der Erfindung beruhen.