DE543786C

DE543786C - Verfahren und Vorrichtung zur Einfuehrung von festen Ausgangsstoffen in Hochdruckapparaturen, insbesondere bei der Hydrierung von festen Brennstoffen

Info

Publication number: DE543786C
Application number: DEF63170D
Authority: DE
Original assignee: RICHARD FEIGE
Current assignee: RICHARD FEIGE
Priority date: 1927-03-04
Filing date: 1927-03-04
Publication date: 1932-02-12

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Einführung von festen Ausgangsstoffen in Hochdruckapparaturen, insbesondere bei der Hydrierung von festen Brennstoffen Viele chemische Verfahren, z. B. das Hydrieren von Kohle, können wesentlich beschleunigt und intensiviert werden, wenn das feste Ausgangsmaterial mit möglichst großer Oberfläche, d. h. in Staub- oder Pulverform, in die Reaktionsapparatur eingebracht wird. Dies bereitet keine Schwierigkeiten, wenn nicht unter hohem Druck gearbeitet wird. Bei Anwendung hoher Drücke im Reaktionsgefäß, z. B. bei der Hydrierung von Kohle, versagen aber die üblichen Mittel zur Einführung des Kohlenstaubes in die Gefäße, wie z. B. Schnecken in Verbindung mit Druckluft, und man war bisher gezwungen, die festen Ausgangsstoffe, z. B. Kohle, mit einem Öl zu einer Paste anzurühren, die in den Reaktionsraum gepreßt wurde. Dabei ging der Vorteil, den Ausgangsstoff in feinkörniger Form, d. h. mit großer Oberfläche, an der Reaktion teilnehmen zu lassen, verloren, womit entsprechende Verluste im Umsetzungsprozeß und eine längere Dauer der Reaktion verbunden waren.
Gemäß der Erfindung kann der große Vorteil, die Ausgangsstoffe in Pulverform zur Reaktion zu bringen, dadurch erreicht werden, daß -diese durch eine Kolbenpumpe gefördert werden, deren Kolben im Zylinder so viel Spiel hat, daß das größte vorkommende Pulverkorn hindurchtreten kann, wobei gleichzeitig zwischen Kolben und Zylinderwand Gase oder Dämpfe unter Druck vorbeigeführt werden, die an der Reaktion in der Hochdruckapparatur teilnehmen.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Bei der Ausführung nach Abb. z bewegt sich der Kolben a mit einem geringen Spielraum c in einen Zylinder b, wobei der Abstand zwischen Kolben und Zylinderwandung so bemessen ist, daß das größte vorkommende Kohlenkorn ohne Wandberührung hindurchwandern kann. Um Ablagerungen des Kohlenstaubes zwischen Kolben und Zylinderwandung zu vermeiden, die zu einer schnellen Abnutzung des Zylinders sowie des Kolbens führen würden, wird in den Ringspalt c ein Gasstrom eingeleitet, der durch einen mit dem Zylinder in Verbindung stehenden Ringraum e eintritt. Vorteilhaft werden zum Spülen Gase oder Dämpfe verwendet, die an der Reaktion selbst teilnehmen, so daß in den Reaktionsraum keine unerwünschten Bestandteile mit eingeführt werden. Dieser unter hohem Druck eintretende Gas- oder Dampfstrom spült den Ringraum von etwa eintretendem Kohlenstaub frei und bewirkt nebenbei eine Abdichtung. Die Kohlenstaubemulsion tritt durch das Ventil g ein und verläßt den Kompressor durch ein zweites Ventil f.
Abb. z zeigt eine weitere Ausführungsmöglichkeit, bei der der zur Spülung notwendige Druck in einem mi-c der eigentlichen .Kohlenstaubpumpe verbundenen Kompressor erzeugt wird. Der zur Druckförderung des Kohlenstaubes dienende Kolben p ist hierbei mit einem zur Kompression des Gas- bzw. Dampfgemisches dienenden Kolben s vereinigt. Beim Hochgang dieses Kolbens wird das Spülgas durch das Ventil t eingesaugt. Beim Niedergang des Kolbens erfolgt dann die Einpressung durch den Ringspalt r. Außerdem befindet sich all dem Zylinder q eine weitere Zuführung u, um gegebenenfalls ein Zusatzgas, das an der Hydrierung teilnehmen soll, unter Druck einzuleiten.
Das Einlaßventil t ist für das durch den Kolben s zu verdichtende Gas bestimmt. w ist das Einlaßventil und v das Austrittsventil für den zu fördernden Kohlenstaub. Der Spaltraum y ist sehr eng bemessen, so daß der Druckabfall unter Umständen so hoch sein kann, daß an der Unterseite des Kolbens p der Druck den Gegendruck vor dem Einlaßventil w nicht überschreitet. Dasselbe gilt auch für den spaltförmigen Raum c der Abb. z. Reicht der Druckabfall im Spaltraum c nicht aus, so kann in der Zuleitung für das Abdichtgas ein gesteuertes Ventil vorgesehen sein. Dieses Ventil schließt die Zufuhr des Abdichtgases, sobald das Eintrittsventil g für den Kohlenstaub geöffnet wird. Ein Zurückdrücken des Kohlenstaubes in die Eintrittsleitung ist dann auch in diesem Falle nicht mehr möglich.
Um eine Förderung der Kohlenstaubemulsion in erhitztem Zustande zu ermöglichen, kann es vorteilhaft sein, sowohl Zylinder als auch Kolben mit feuerfestem Material auszukleiden, was bei der besonderen Konstruktion der Pumpe ohne weiteres möglich ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: z. Verfahren zur Einführung von festen Ausgangsstoffen in Hochdruckapparaturen, insbesondere bei der Hydrierung von festen Brennstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsstoffe, wie Kohle, in pulverförmigem Zustand in die Hochdruckapparatur durch eine Kolbenpumpe gefördert werden, deren Kolben im Zylinder so viel Spiel hat, daß das größte vorkommende Pulverkorn hindurchtreten kann, und gleichzeitig zwischen Kolben und Zylinderwand Gase oder Dämpfe vorbeigeführt werden, die an der Reaktion in der Hochdruckapparatur teilnehmen.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ende des Pumpenzylinders, das dem Verdichtungsraum abgekehrt ist, oder etwa in der Mitte des Zylindermantels Öffnungen vorgesehen sind, durch die die Gase oder Dämpfe in den Spielraum zwischen Kolben und Zylinder eingeleitet werden.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem zum Fördern des Kolbenpulvers dienenden Kolben ein zweiter Kolben verbunden ist, der die zur Spülung des Raumes zwischen Pumpenkolben und Zylinder bestimmten Gase oder Dämpfe verdichtet. q.. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderraum und/ oder Kolben mit feuerfestem Material ausgekleidet ist.