DE533037C

DE533037C - Verfahren zur Kreislaufkuppelung zweier Reaktionen zwischen einem festen pulverigen bis kleinstueckigen und je einem gasfoermigen Stoff oder Stoffgemisch

Info

Publication number: DE533037C
Application number: DEM102978D
Authority: DE
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1928-01-12
Filing date: 1928-01-12
Publication date: 1931-09-08

Description

Verfahren zur Kreislaufkuppelung zweier Reaktionen zwischen einem festen pulverigen bis kleinstückigen und je einem gasförmigen Stoff oder Stoffgemisch Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie Vorrichtungen, um auf im Kreislauf bewegte Festmassen zwei oder mehrere verschiedene gasförmige Mittel nacheinander abwechselnd zur Einwirkung zu bringen, wobei z. B. diese Festmassen im Kreislauf, nachdem sie bei der ersten Einwirkung in ihrer Einwiflcungskraft ganz oder teilweise erschöpft sind, zur völligen oder teilweisen Wiederherstellung ihrer Einwirkungskraft in einem anderen Behandlungsraum einer zweiten Einwirkung mit anderen gasförmigen Mitteln unterzogen werden. Als Festmassen können beispielsweise Gasreinigungsmassen, Katalysatoren sowie auch Stoffe mit großer innerer Oberfläche, sogenannte Adsorptionsmittel, wie z. B. aktivkohle, Silicagel o. dgl., verwendet werden. Die Festmassen können in pulverförmigem sowie körnigem bis kleinstückigem Zustand vorliegen. Unter den zur Verwendung kommenden Gasen bzw. gasförmigen Mitteln sind auch Dämpfe, vergaste Stoffe sowie auch Gemische von Gasen oder Dämpfen oder Gasen mit Dämpfen zu verstehen.
Bei der Art der Einwirkung der Stoffe aufeinander kann es sich um chemische Reaktionen, beispielsweise um die Reinigung von Gasen mittels Gasreinigungsmasse, wie auch um Einwirkungen kolloidchemische oder physikalischen Charakters, beiwpielsweise um Ad- oder Absorptionsvorgänge, um katalytische Reaktionen o. dgl. handeln.
Erfindungsgemäß verfährt man derart, daß die genannten beiden im Kreislauf gekoppelten Vorgänge in geschlossener Apparatur in voneinander getrennten, konzentrisch angieordneten Räumen, z. B. von ringförmigem bzlv. kreisförmigem Querschnitt, vorgenommen werden. Aus dieser Anordnungsweise der Reaktionsräume, die dabei gegebenienfalls auch ganz oder teilweise in einzelne Kammern unterteilt sein können, ergeben sich außerordentliche Vorteile sowohl hinsichtlich der Stabilität der Apparatur bzw. der dadurch ermöglichten Materialersparnis wie auch hinsichtlich der Gleichmäßigkeit der erzielbaren Verteilung der im Gasstrom aufwärts bewegten Festmassen, wle auch endlich hinsichtlich der Möglichkeit einer besonders einfachen und wirksamen Ausbildung und Anordnung der Organe für die Verteilung und Führung der Festmasse wie auch der Behandlungsgase. Die Apparatur ist natürlich nicht nur auf Räume, die in streng mathematischem Sinne konzentrisch angeordnet sind, beschränkt.
Man kann das Verfahren in der Weise ausführen, daß die Festmassen in einem senkrechten Raum, zweckmäßig dem äußeren, von den dort zur Einwirkung kommenden gasförmigen Mitteln hochgeführt werden, worauf sie nach Trennung von diesen gasförmigen Mitteln in einem zweiten, vorzugsweise dem von dem ersteren umschlossenen, kon-zentrisch zu jenem angeordneten Raum wieder nach unten geführt werden. In diesem Raum, in welchem gegebenenfalls Vorrichtungen angebracht sein können, welche während des Abrutschens die Masse hemmen, findet die Behandlung mit anderen gasförmigen Mitteln, wie z. B. Wasserdampf, Luft, mit Sauerstoff angereicherte Luft o. dgl., z. B. zwecks Wiederherstellung der Einwirkungskraft der Festmassen statt, wobei die gasförmigen Mittel dem Raume in geeigneter Weise, z.B. mittels eines in das Innere des Raumes geführten Rohres oder mehrerer Rohre, zugeführt werden. Nach Durchlauften dieses Regenerationsraumes wird das Festgut wieder dem ersten Raum zugeführt.
Es ist bekannt, Reaktionzen zwischen Gasen und vom Strom dieser Gase getragenen festen Stoffen durchzuführen. So ist es z B bekannt, die Entschwefelung von Gasen durch Behandlung derselben mit bewegter Gasreinigungsmasse in der Weise vorzunehmen, daß ein von dem zu entsch-wefelnden Gas abgetrennter Teilstrom clie Reinigungsmasse in fein verteiltem Zustand in den Hauptgasstrom schleudert, wobei zwecks gleichzeitiger Regenerierung der Masse im Entsebwefler dem Haupt- oder Teilgasstrom gewisse Mengen Luft zugeführt werden. Ein solches Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß durch die Zuführung von Luft der Heizwert des zu reinigenden Gases niedriger wird. Außerdem wird dadurch das Gas explosiv. Es hat sich ferner gezeigt, daß mit diesem bekannten Verfahren eine technisch einwandfreie Reinigung in einer Apapratur nicht möglich ist.
Es bildet sich nämlich in kürzester Zeit trotz der gleichzeitigen Regeneration der Masse im Entschwefler ein stationärer Erschöpfungszustand derselben heraus. Durch das Verfahren und die Vorrichtungen gennäß der Erfindung werden diese Mängel wirksam ver¢nieden, so daß man damit, z. B. bei der Gasreinigung, in einem Arbeitsgang eine vollständige Entschwefelung des Gases erreicht ohne daß das austretende Gas infolge Verdiinnung mit anderen Gasen wesentlich im Heizwert vermindert oder explosionsgefährlich ist.
In den Zeichnungen sind beispielsweise verschiedene Ausführungsformen von zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens geeigneten Vorrichtungen im Längsschnitt dargestellt. So zeigt Abb. 1 eine z. B. zur Entschwefelung von Gas mittels bewegter Gasreinigungsmasse geeignete Anordnung. Das Rohgas gelangt unten, bei T eintretend, durch den düsenförmigen Ringschlitz 2. der durch den inn ren, entsprechend ausgebildeten Teil der Gle fläche 6 und dem äußeren Teil des Stützkegels 7 für die Gasreinigungsinasse gebildet wird, in den äußeren Ringraum 3 zwischen den Außenmantel 4 und den inneren Zylindermantel 5, in welchem die Entschwefeluiig des Gases stattfindet. Die NIasse bewegt sich in dem Raum 11, in welchen sie wieder aufgefrischt wird, in geschlossener Masse nach unten, gleitet über die Innenseite des Stützkegels 7 und wird an dessen Ende durch den Ringschlitz 7a durch den bei 2 eintretenden Gas strom fein verteilt mit aufwärts in den Raum 3 geführt, wobei sie ihre Einwirkung auf den im Gase enthaltenen Schwefel wasserstoff ausübt. Am oberen Ende des Raumes 3 findet alsdann eine Trennung von Gas und Festmasse statt. Die Trennung wird durch Umlenkung des Stromes sowie auch durch ein Filter 8 bewirkt, das z B. als Ketten-, Tuch- oder Schlauchfilter, als Zyklon- oder Elektrofilter ausgebildet sein kann. Das gereinigte Gas entweicht nach oben durch den Raum 9 in die Leitung 1@,3 während die Festmasse nach unten in den Raum 11 fällt, in dem ihre Wirkungskraft wiederhergestellt wird.
In dem inneren Reaktionsraum 11 gleitet die Masse mit einer dem Gesamtverlauf des Verfahrens entsprechenden Geschwindigkeit nach unten. Zentrisch in diesem Raum ist ein als Hohlwelle ausgebildetes drehbares Rohr I4 eingebaut, welches gasdurchlässig bzw durchlöchert aus, gebildet ist. Die den inneren Reaktionsraum II nach außen begrenzende Zylinderwand 5 ist ebenfalls gasdurchlässig, z. B. durchlöchert oder jalousieartig ausgebildet. Das zur Wiederauffrischung der Gasreinigungsmasse dienende gasförmige Mittel, z. B. Luft oder Sauerstoff, wird bei 15 vermittels einer stopfbüchsenartigen Einrichtung in das Rohr 14 eingeleitet und gelangt durch dessen durchlässige Wand 12 in den Raum 1 1.
Zweckmäßig läßt man @s über die ganze Höhe des Rohres 14 gleichmäßig verteilt in den Raum 11 eintreten. Da das Gas bei der Einwirkung auf die feste Masse zum größten Teil verbraucht wird, hat man es in der Hand, durch geeignete Regelung der Gaszuführung die Menge des unverbraucht durch die Wand 5 in den Raum 3 gelangenden Gases so gering zu halten, daß eine störende Verdiiiinung des anderen Gases im äußeren Raume 3 nicht eintreten kann.
Die am unteren Ende des Raumes 1 1 auf dem drehbaren, auf der Hohlwelle 14 befestigten Stützkegel 7 ruhende Masse gleitet dort langsam durch den Schlitz 7u, der durch den Stützkegel 7 einerseits und das verstellbare Unterteil 16 des Zylinders 5 andererseits gebildet wird, in den unteren Teil des Raumes 3. Die Menge der auf diese Weise zugeführten Masse kann durch Heben und Senken des Teiles 16, z. B. mittels Stelischrauben 17, reguliert werden. Ferner kann ihre Regelung durch Änderung der Umdrehungszahl der Hohlwelle 14 und somit des auf dieser befestigten Stützkegels 7 erfolgen. Auf diese Weise ist es möglich, die Aufenthaltsdauer der Masse im Raum ii sowie die in der Zeiteinheit in den Raum 3 eingeführte Menge derselben den jeweiligen Betriebsverhältnissen anzupassen. Zweckmäßig bringt man in dem Raum zwischen dem Unterteil 16 des Zylinders 5 und dem oberen Teil des Stützkegels 7 Vorrichtungen an, die es gestatten, etwa vorhandene zusammenballungen zu zerkleinern und die Masseteilchen unterhalb einer bestinmten Größe zu halten.
Um auch die Geschwindigkeit, mit der das Gas durch die Ringdüse 2 hindurchtritt. regeln zu können, richtet man zweckmäßig die Hohlwelle 14, auf der der Stützkegel 7 sitzt, z. B. durch eine Spindel 27, axial verstellbar ein. Der Antrieb der Welle 14 erfolgt in an sich bekannter Weise z B. durch eine Schnecke und Schneckenrad 26 Da im Laufe der Zeit durch Ansammlung von Verunreinigungen in der Masse, die auf dem Wege der üblichen Wiederbelebung nicht entfernt werden können, denartige Schädiguilgen der Masse eintreten, daß eine vollständige oder auch teilweise Herausnahme angebracht sein kann, so gestaltet man die Apparatur zweckmäßig derart, daß z. B. bei 19 eine kontinuierliche oder diskontinuierliche Abführung des ausgebrauchten Festgutes sowie z. B. bei 18 eine ebensolche Zuführung neuen Festgutes stattfinden kann. Bei kontinuierlicher Entfernung eines gewissen Teiles der Masse aus der Apparatur, die insbesondere bei solchen Prozessen zweckmäßig ist, bei denen trotz Wiederauffrischung des Festgutes eine langsame Ermüdung und damit eine allmählich sinkende Wirksamkeit eintritt, wind pro Zeiteinheit jeweils bei 18 so viel Festgut eingeführt, wie bei 19 entfernt wird. Zuführung und Abführung der Masse kann vermittels an sich bekannter Organe, wie beispielsweise Schnecken, Zellenräder, Staubblenden, durch pneumatische Förderung o. dgl. erfolgen. Die in der Zeiteinheit abzuführende bzw. zuzuführende Menge ist je nach der Betriebsart verschieden.
Bei kontinuierlicher Abführung der Masse hat es sich als zweckmäßig erwiesen, unterhalb des Stützkegels 7 ein Zellenrad 20 anzubringen, welches auf der Welle 14 sitzt und mit dieser gedreht werden kann.
Abb. 3 zeigt diesen Teil der Apparatur in vergrößertem Maßstabe. Das Zellenrad 20 dreht sich im Gehäuse 21. Die eine oder mehrere senkrecht stehende Kammern des Zellenrades füllen sich von oben mit Masse durch die Öffnung 22 im Deckel des Gehäuses. Im 3odeu des Gehäuses ist eine Öffnung 23 angebracht, durch die das abzuführende Festgut in den Laufstutzen 19 fällt, sobald eine gefüllte Kammer über die Bodenöffnung 23 zu stehen kommt. Die Einstellung der abgehenden Mengen erfolgt entweder durch Änderung der Umdrehungszahl des Stützkegels 7 oder durch Verstellen des Schiebers24 Bei Prozessen, bei denen eine Erneuerung des Festgutes nur in größeren zeitlichen Zwischenräumen bzw. periodisch zu erfolgen braucht, wie dies z. B. bei katalytischen oder Adsorptionsprozessen der Fall ist, kann die Zuführung mechanisch oder von Hand und die Abführung durch einen einfachen Hahn oder Schieber 25 gemäß Abb. 4 erfolgen.
Die an Hand der Abb. 1 beschriebene Ausführungsform der Erfindung ist besonders für solche Prozesse geeignet, bei denen die gewiinsclite Wirkung, wie z. B. bei vielen katalytischen Vorgängen, hauptsächlich von der Zeitdauer abhängig ist, wobei also lediglich darauf zu achten ist, daß durch entsprechende Höhenausbildung des Ringraumes 3 genügend Zeit für die Einwirkung der Stoffe aufeinander vorhanden ist und daß der Raum 11, in welchem die Wiederbelebung des Katalysators erfolgt, so bemessen wird, bzw daß die Regelung der Durchsatzgeschwindigkeit der Masse und der Menge des gasförmigen Mittels so erfolgt, daß, der Wiederbelebungsvorgang im Augenblick des Wiedereintritts der Masse bei 7a in den Raum 3 beendet ist.
In Fällen, wo es sich um ein Festgut handelt, dessen Wirksamkeit trotz mehrfacher Regeneration nachgelassen hat und das nur noch hohen Konzentrationen des zu behandelnden Gases gegeniiber wirksam ist, z. B. bei Gasreinigungsmasse, ist es nicht immer wirtschaftlich, die Behandlung in einer Stufe durchzuführen. Es kann unter Umständen in diesem Falle besonders vorteilhaft sein, den Vorgang in mehreren Stufen stattfinden zu lassen. Um auch in solchen Fällen eine wirtschaftliche Arbeitsweise zu sichern, führt man das Verfahren nach dein ali sich bekannten Gegenstromprinzip derart aus, daß die bereits am weitgchendsten erschöpfte Masse zuerst mit dem frischen, wirksamsten Gas und die frische bzw nur wenig erschöpfte Masse zuerst mit dem bereits weitgehendst vorbehandelten Gas in Berührunb kommt.
Abb. 5 zeigt eine für eine derartige Arbeitsweise besonders geeignete Anordnung.
Diese enthält übereinander angeordnet mehrere Einbauten, die es gestatten, das Festgut und das Gas mehrmals zu trennen und in jeder einzelnen der vorhandenen Abteilungen die Vorgänge in der oben an Hand der Abb. 1 beschreibenen Weise durchzuführen.
Das Arbeiten mit einer solchen Anordnung nach Abb. 5 sei uns im folgenden beispielsweise für den Fall der Gasentschwefelung mittels Gasreinigungsmasse beschrieben.
Das zu reinigende Gas, z. B. Leuchtgas, tritt bei 30 in die Apparatur mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 1 mlSek. ein und gelangt durch die Ringdüse 3-1 in den Ratim 32 der Abteilung I, wobei es die bei 33 austretende Reinigungsmasse mit nach oben nimmt In dem Raum 32 gibt das Gas einen Teil seines H2S-Gehaltes an die Reinigungsmasse ab. Die Zeit der Berührung zwischen Gas und Klasse beträgt in StufeI wie auch in jeder der weiteren Stufen ungefähr 5 Sekunden. Für jeden Kubikmeter des zu entschwefelnden Gases benötigt man dabei etwa 1000g Masse. Das Gas enthält bei seinem Einrritt in Stufe 1 etwa 8 g H2S im Kubikmeter. Es kommt hier in Berührung mit einer Reinigungsmasse, die maximal mit Ao % Schwefel beladen ist Bei 34 wird vermittels einer Filtriereinrichtung die Festmasse von Gas getrennt.
Das Gas geht weiter -nach oben, während die Masse in den Regenerationsraum 35 niederfällt, in diesem nach unten rutscht und beispielsweise durch Luft, die in der an Hand der Abb. I beschriebenen Weise durch das Rohr 36 eingeführt wird, wieder aufgefrischt wird. Sobald sie unten angelangt ist, tritt sie oder ein Teil davon durch 33 wieder in den Raum I ein, während ein anderer regelbarer Teil bei 37 in der an Hand der Abb. 1, 3 und 4 beschriebenen- Weise abgeffihrt werden kann.
Das aus Stufe 1 austretende Gas enthält nur noch etwa 6g H2 5 im Kubikmeter und kommt in Smfe II, in welche es bei 3S ein tritt, mit einer Reinigungsmasse von durchschnittlich 30 % Vorbeladung in Berührung, die es bei 39 nach oben mitnimmt. In der zweiten Kammer trennen sich bei 40- wiederum Festmasse-und Gas, welches nunmehr nur noch einen Gehalt von etwa 3,4 g H, 5 itn Kubikmeter hat. Die abgesonderte Masse rutscht wieder nach unten, wird dabei durch aus dem Rohr 36 austretende gasförmige Mittel regeneriert und tritt bei 39 wieder in den Reaktionsraum ein, soweit sie nicht bei 4I nach der unteren Abteilung I geführt wird.
Die Menge der so aus Stufe II nach Stufe 1 wandernden Masse ist entsprechend dem bei 37 aus Stufe I erfolgenden Abgang zu regeln.
In den folgenden Abteilungen III, IV und V wiederholen sich die beschriebenen Vorgänge in gleicher Weise unter weiterer Reinigung des Gases. In Stufe III trifft dieses z. B. mit einer Reinigungsmasse von durchschnittlich 17 % Vorbeladung zusammen. Es verläßt diese S@@fe bei 42 mit einem H2S-Gehalt von etwa 1,4 g im Kubikmeter und wird in Stufe IV mit einer Rieinigungsmasse von durchschnittlich 7 O/o Vorbeladung behandelt, wodurch der H2S-Gehalt auf etwa 0,25 g im Kubikmeter sinkt. In der letzten Stufe findet eine Behandlung mit verhältnismäßig frischer Masse von lediglich 2 % Vorbeladung statt, wodurch eine praktisch volkkommene Entfernung des Schwefelwasserstoffes erzielt wind, so daß das Gas nach Verlassen der letzten Stufe V nur noch etwa 0,02 g H2S im Kubikmeter enthält.
Die Zuführung der frischen Festmasse erfolgt bei 43 und die Abführung des praktisch vollkommen von seinem H2 S-Gehalt befreiten Gases bei 44.
Die Anzahl der einzelnen in der beschriebenen Weise hintereinandergeschalteten Abteilungen kann natürlich, z. B. wenn es sich um schwieriger durchzuführende Reaktionen handelt, innerhalb der Grenzen der zulässigen Bauhöhen beliebig vermehrt wenden. Gegebenenfalls, z. B. falls die zulässigen Bauhöhen für die Anzahl der benötigen Abteilungen nicht ausreichen, können diese auch auf zwei oder mehrere hintereinanderzuschaltende Aggregate der beschriebenen Art verteilt werden.
In Fällen, in denen es erwünscht ist, eine Vermischung der aus dem Regenerationsraum austretenden gasförmigen Mittel mit den z. B. im Außenraum befindlichen gasförmigen Mitteln zu vermeiden, kann man z. B. in der aus Abb. 2 ersichtlichen Weise verfahren. Die hier dargestellte Anordnung und ihre Wirkungsweise entspricht im wesentlichen den in den Abb. I und 5 beschriebenen Anordnungen, darüber hinaus ist jedoch der Raum 56, in welchem die Regeneration der Festmassen stattfindet, von einem dichten Mantel 45 konzentrisch in der Weise umgeben, daß zwischen ih ; m un ; d der durchlässigen Außenwand 47 des Behandlungsraumes 56 ein Raum 46 vorhanden ist, der gegenüber dem äußeren Ringraum. 48 vollständig abgeschlossen ist. Das zur Wiederauffrischung des Festgutes dienende gasförmige Mittel wird dem sich im Raume 52 nach unten bewegenden Festgut durch die Hohlwelle 49 und beispielsweise durch die Offnungen 50 dieser Welle eingeführt. Der Austritt-der nicht verbrauchten Anteile des gasförmigen Behandlungsmittels erfolgt durch in der Außenwand 47 des Raumes 56 vorgeschene Öffnungen in den Raum 46, aus welchem das Gas durch den Stutzen 51 abgeführt werden kann.
Zwecks Abriegelung der Räume 56 und 48 voneinander genügt es im allgemeinen, wenn keine oder nur geringe Druckschwankungen iii ftreten, dem eigentlichen Behandlungsraum e, an beiden Enden zwei mit Festgut gefüllte iiiiume 52 und 53 vorzuschalten, um ein Übertreten der Gase von dem einen nach dem anderen Raum im wesentlichen zu verhindern.
Die übertretenden Gasmengen können durch entsprechende Bemessung dieser Räume nach Höhe und Querschnitt entsprechend der Dauer und dem Ausmaße gegebenenfalls auftretender geringer Druckschwankungen in bestimmten Grenzen gehalten werden. Für den Fall, daß ein vollkommener Abschluß erforderlich ist, beispielsweise wenn durch die Art der Vorgänge die Anwendung wesentlich verschieden er Drucke in den Räumen 56 und 48 nötig ist, baut man zweckmäßig in die vorgeschalteten Räume 52 und 53 mechanische Trennungsorgane, wie z. B. Schleusen, Schiehei. usw., ein, wie solche die Abb. 2a und 2b in beispielsweise Ausführungsformen zeigen.
In besonderen Fällen kann es zweckmäßig scin, den zu behandelnden Feststoff nicht quer, zur Längsrichtung des Raumes 56, sondern von oben nach unten oder in umgekehrter Richtung von dem gasförmigen Mittel durch strömen zu lassen Die in Abb. I mit 5 und in Abb. 2 mit 47 bezeichnete Außenwand des inneren Behandlungsraumes wird dann für das gasförmige Mittel undurchlässig ausgeführt. Die Zu- und Abführung des Behandlungsgases zu dem inneren Behandlungsraum 11 bzw. 56 erfolgt in diesem Falle mittels besonderer Zuleitungen oder in sonstiger geeigneter Weise, wobei auch auf die Mitwirkung einer Hohlwelle ganz verzichtet werden und die Welle, sofern sie für den Antrieb bewegter Teile erforderlich ist, massiv ausgeführt werden kann.
Zweckmäßig kann man noch zur Vorerhitzung und zur Kühlung der Adsorptionsmittel geeignete Vorrichtungen vor oder in bzw. in oder hinter der Regenerationszone cinbauen.
Vorrichtungen der beschriebenen Art, z. B. nach Abb. 2, können z. B. mit Vorteil zur Entbenzolierung von benzolhaltigen Gasen dienen, wobei das im Raum 48 beladene Adsorptionsmittel im Raum 56 a. B. vermittels durch die Hohlwelle 49 eingeführten Wasserdampfs regeneriert und das Wasserdampflösungsmittelgemisch durch die durchlässige Wand 47, den Raum 46 und den Stutzen 51 abgeführt wird.
Weiterhin sei die Durchführung eines katalytischen Verfahrens gemäß der Erfindung an Hand der Abb. 2 beschrieben.
Fein verteiltes Eisen- und Kupferoxyd wird im Verhältnis von etwa 20 g auf 100 chm eine bei 54 eingeführten gleichvolumigen Kohlenoxyd-Wasserstoff-Gt fiisclies von dem Gasgemisch bei gewöhnlich @ Temperatur im Gleichstrom in dem Reak@@onsraum bzw.
Hydrierungsraum 48 aufwärts geführt, wobei die Hydrierung des Kohlenoxyds zu leichten und schweren Kohlenwasserstoffen erfolgt.
Die das entstandene Reaktionsprodukt enthaltenden Gase verlassen nach vorheriger Abtrennung des Katalysators durch das Filter 55 den Hydrierungsraum bei 58 und werden bekannten Trennungsapparaturen zugeführt, wo die Reaktionsprodukte, z. B. mittels Aktivkohle, daraus abgeschieden werden. Da die Katalysatoren im allgemeinen nur eine begrenzte Wirksamkeitsdauer besitzen, so müssen sie regeneriert werden. Ihre Regenerierung erfolgt laufend in dem Raum 56, und zwar derart, daß durch heiße Luft, die ; durch die Hohlwelle 49 eingeführt wird, die verschmutzte und vergiftete Oberfläche des Katalysators abgebrannt wird, wodurch der Katalysator zu erneuter Verwendung dem Reaktionsraum 56 wieder zugeführt werden kann.
Die bei dem Verfahren erzielte Ausbeute beträgt z. B. bei 1 cbm Wassergas etwa 100 g Kohlenwasserstoffe, gleich I35 g je 0,5 kg Kohle. Das Verhältnis von Kohlenoxid und Wasserstoff kann bei Anwendung des beschriebenen Verfahrens in weiten Grenzen schwanken; es ist dabei, was als besonderer Vorteil hervorzuheben ist, nicht unbedingt erforderlich, sodaß das Gas, wie bei den anderen Hydrierungsverfahren, von Schwefelverbindungen restlos befreit ist. Wegen der bei dem vorbeschriebenen Hydrierungsverfahren anzuwendenden höheren Drucke wird man zweckmäßig die Apparatur stärker als bei anderen Verfahren ausbilden. Außerdem wird es sich empfehlen, um einen vollkomtnenen Abschluß der Trennvorrichtungen zu erreichen, Schleusen, Schieber usw., wie in Abb. 2a und 2b angegeben, vorzusehen.
Die Einstellung der gewünschten Temperaturverhältnisse kann bei dem beschriebenen Verfahren entsprechend den für jeden Vorgang verschiedenen Bedingungen bewirkt werden, z. B. durch geeigneteD imensionierung der Oberfläche des Zylinders 45 in Abb. 2, durch Regelung der Durchsatzgeschwindigkeit der Masse in dem Regenerationsraum 56, welche wieder durch entsprechende Dimensionierung des Querschnittes oder auch durch Einbauten o. dgl. erfolgen kann, ferner durch geeignete Dimensionierung des von der Festmasse erfüllen Raumes zwischen der Außenwand 47 desselben und der Außenwand der Hohlwelle 49 in Abb. 2 und durch Regulierung der Temperatur und der Menge der eingeführten gasförmigen Mittel.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E : 1. Verfahren zur Kreislaufkuppelung zweier Reaktionen zwischen einem festen pulverigen bis kleinstückigen und je einem gasförmigen Stoff oder Stoffgemisch, wobei in der einen Reaktionssstufe der feste Stoff durch den Gasstrom fortbewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Gase auf den festen Stoff nacheinander in zwei zueinander konzentrischen Räumen zur Einwirkung gebracht werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Festgut in einem senkrechten Raum, zweckmäßig in dem äußeren der beiden Reaktionsräume (3, 32, 48), von dem einen Gas hochgeführt wird und hierauf in dem anderen Reaktionsraum (11, 35, 56) nach unten sinkt, wobei die Geschwindigkeit des Niedersinkens regelnde Organe vorhanden sein können und wobei das Festgut mit den anderen zweckmäßig aus einem oder mehreren in den Behandlungsraum führenden Rohr oder Rohren (12, 36, 49) mit gasdurchlässigen, vorteilhaft mit Löchern versehenen Wandungen zugeführten Gasen reagiert und sodann wieder dem anderen Behandlungsraum von unter zugeführt wird.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem inneren Behandlungsraume (11, 56) nicht verbrauchten Anteile der diesem Raume zugeführten Behandlungsgase durch die äußere Begrenzungswand dieses Raumes dem äußeren Behandlungsraume (3) oder einem gegen diesen abgeschlossenen Raume (46) zugeführt werden.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blehlanldlung der Gase mit Feststoffen zwei oder mehrere Male nacheinander in hintereinander, insbesondere übereinander ange.-ordneten Einzelsystemen derart erfolgt, daß eins der Gase die sämtlichen Einzelsysteme von unten nach oben nacheinander passiert, während das Festgut in jedem Einzelsystem mindestens teilweise in einen Kreislauf zwischen dessen beiden Behandlungsräumen geführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem von den Festgut in geschlossener Masse durchlaufenen Behandlungsraum unten austretende Festgut laufend nur zum Teil diesem Behandlungsraume durch den Strom der Behandlungsgase von oben wieder zugeführt, zum anderen Teile aber aus der Apparatur ausgetragen wird.
6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Festgut beim Übergang von einem Reaktionsraum zum anderen zerlileinert wird:
7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei entsprechender Dimensionierung des von dem Festgut in geschlossener Masse durchflossenen Behandlungsraumes (11) die Zufuhr der gasförmigen Behandlungsmittel in diesen Raum so geregelt wird, daß im wesentlichen nur von unerwünschten Bestandteilen befreite Anteile dieser gasförmigen Behandlungsmittel durch die durchlässige Außenwand (5) des Behandlungsraumes (11) in den anderen Behandlungsraum (3) gelangen können.
8. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2 und 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht verbrauchten Anteile der auf das Festgut in der einen Behandlungsstufe in geschlossener Masse zur Einwirkung gekommenen gasförmigen Mittel und die dabei etwa aus dem Festgut entbundenen, z. B. von diesem zuvor adsorbierten Stoffe aus dem von dem Fstgut in geschlossener Masse durchflossenen Behandlungsraum (11, 56), ohne in den anderen Behandlungsraum (3, 48) zu gelangen, abgeführt werden.
9. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 bis 8, gekennzeichnet durch zwei konzentrisch angeordnete Behandlungsräume von zweckmäßig ringförmigem bzw. kreisförmigem Querschnitt, wobei die Trennungswand zwischen beiden Räumen gasurchlässig ausgebildet sein kann.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch zwei oder mehrere übereinander angeordnete Systeme von je zwei Behandlungsräumen.
II. Vorrichtung nach Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand (5, 47) des inneren Behandlungsraumes (11, 56) gasdurchlässig ausgebildet, z. B. mit Öffnungen versehen ist.
12. Vorrichtung nach Ansprüchen 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Behandlungsraum (56) mit einem mit Abführungsorganen versehenen Mantelraum (46) umgeben ist.
13. Vorrichtung nach Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß direkt in den bzw, aus dem inneren, Behandlungsraum (56) führende Organe für die Ein-und Abführung der gasförmigen Mittel vorgesehen sind, wobei die Trennwand zwischen den Räumen (3, 11) gasundurchlässig ausgebildet ist.
14. Vorrichtung nach Ansprüchen 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß über bzw. unter dem inneren Behandlungsraum (56) mit Festgut gefüllte Räume (52, 53) eingeschaltet sind.
15. Vorrichtung nach Ansprüchen g bis 12 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen detn äußeren und inneren Behandlungsraum (48 und 56) mechanische, vorteilhaft regelbare Abs@hlußorgane, wie z. B. Schleusen, Schieber @ dgl., eingebaut sind.