DE553232C - Verfahren zur Behandlung von kleinkoernigen oder staubfoermigen festen Stoffen oder deren Gemischen mit grobkoernigeren Stoffen mit stroemenden Mitteln - Google Patents

Description

• Verfahren zur Behandlung von kleinkörnigen oder staubförmigen festen Stoffen oder deren Gemischen mit grobkörnigeren Stoffen mit strömenden Mitteln Sollen durch kleinkörnige, staubförmige feste Stoffe oder durch deren Gemisch mit grobkörnigen Stoffen Gase oder Flüssigkeiten durchgeleitet werden, so muß die Strömungsgeschwindigkeit so gering genommen werden, daß kein Aufwirbeln der festen Stoffe stattfindet, da sonst die gegenseitige Wirkung des strömenden Mittels und der zu behandelnden festen Stoffe nicht gleichmäßig und in dem gewünschten Maße eintreten kann. Es können sich hierbei für das strömende Mittel so geringe Geschwindigkeiten bzw. so niedrige obere Grenzen des gestatteten Druckes desselben ergeben, daß die durchsetzbare geringe Menge des strömenden Mittels diese Arbeitsweise praktisch nicht in Betracht ziehen läßt.
• Man muß daher auf andere, z. B. solche Arbeitsweisen übergehen, bei denen das strömende Mittel die zu verarbeitenden kleinkörnigen oder staubförmigen- Stoffe mit sich reißt. Bei diesen letzteren wird selbstverständlich einerseits die für die gegenseitige Einwirkung des Staubes und des strömenden Mittels maßgebende relative Geschwindigkeit geringer als die absolute Geschwindigkeit des strömenden Mittels, und andererseits ergibt sich für einen Behandlungsraum gegebener Größe eine geringere Aufenthaltszeit, eine geringere Menge und Gesamtoberfläche des zu verarbeitenden Gutes, mithin auch eine geringere Gesamtwirkung der Behandlung.
• Infolgedessen ergeben sich für den Verarbeitutigsraum des Staubes bzw. des kleinkörnigen Stoffes in strömenden Gasen verhältnismäßig große Abmessungen, wozu sich noch andere Nachteile, wie z. B. größere Wärmeverluste im Falle von warmen Gasen sowie die Schwierigkeiten des Abscheidens des mitgerissenen Staubes aus dem strömenden Mittel hinter dem Verarbeitungsraum, hinzugesellen.
• Die Erfindung ermöglicht es nun, durch zusammenhängende Schichten kleinkörniger, staubförmiger oder staubhaltiger Stoffe das strömende Mittel unter so hohem Druck hindurchzutreiben, daß dieselben ohne Gefahr des Aufwirbelns in den praktischen Anforderungen entsprechenden Schichtstärken verwendet werden können und dabei eine den praktischen Anforderungen genügende Menge des strömenden Mittels durch dieselben hindurchgeleitet werden kann.
• Das Wesen des neuen Verfahren besteht darin, daß das strömende Mittel durch die durch Drehen um eine Welle unter der Wirkung der Fliehkraft an eine feste Wand gedrückte Schicht des zu behandelnden kleinkörnigen festen Stoffes in entgegengesetztem Sinne zur Fliehkraftlvirkung hindurchgeführt wird.
• Durch Steigerung der Umlaufgeschwindigkeit kann es erreicht werden, daß die auf die festen Stoffteilchen der durchzusetzen den Schicht wirkende Fliehkraft größer wird als ihr Schwergewicht und sogar ein Vielfaches desselben erreicht. Da bei Steigerung der Umlaufgeschwindigkeit die Durchlässigkeit der Schicht nicht annähernd in dem Maße abnimmt, wie die auf die festen Teilchen wirkende Fliehkraft zunimmt, ist es möglich, größere Mengen des strömenden Mittels ohne Gefahr der Aufwirbelung im entgegengesetzten Sinne zur Fliehkraftwirkung durch die Schicht fester Körnchen durchzuleiten, als dies bei einer ruhenden Schicht derselben Stärke und Beschaffenheit der Schwerkraft entgegen möglich wäre.
• Das Verfahren kann zur Behandlung von feinkörnigen, staubförmigen Stoffen (oder deren Gemisch mit grobkörnigeren Stoffen) mit Gasen, z. B. von Fein-, Klein- bzw.
• Staubkohle mit Rauchgasen, Luft, Dampf usw. zwecks Trocknung, Entgasung, Generator-oder Wassergaserzeugung usw., ferner z. B. zur Behandlung von kleinkörnigen Erzen mit reduzierenden oder anderen Gasen oder aber zur Behandlung von kleinkörnigen Stoffen, z. B. Niederschlägen mit Flüssigkeiten zwecks Auswachsens, Auslaugens u. dgl, benutzt werden.
• Es sind zwar bereits kleinkörnige feste Stoffe in Schleudern mit Flüssigkeiten behandeltworden, indem z. B. in Schleudern von der Flüssigkeit getrennte Niederschläge in den Schleudern selbst gewaschen wurden; doch ist dabei die Flüssigkeit in der Richtung der Fliehkraftwirkung durch den Niederschlag hindurchgedrückt worden. Die Erfahrung hat aber gezeigt, daß es viele Schlammarten gibt, bei denen die Flüssigkeit in Schleudern, deren Trommelkörbe als Filterfläche dienen, entweder gar nicht oder nur sehr schwierig durch den an den Trommelmantel angesetzten Schlamm hindurchgedrückt werden kann, da der feine Schlamm durch den hohen Schleuderdruck so fest auf die Filter oder Siebe aufgepreßt wird, daß sie sich verstopfen und die Flüssigkeit nicht durchzutreten vermag. Wird aber die Flüssigkeit gemäß der Erfindung entgegengesetzt zur Richtung der Fliehkraftwirkung durch den Schlamm hindurchgedrückt, so wird dieser genügend locker gehalten, um ein Ans waschen oder Auslaugen des Schlammes ohne dessen Aufwirbelung zu ermöglichen.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der zur Ausführung des Verfahrens dienenden Vorrichtung als Feinkohlengasgenerator in schematischem lotrechtem Schnitt dargesteIlt.
• 1 ist eine Schleudertrommel, die auf das obere Ende der vom Motor 2 mittels des Zahnradgetriebes 3, 4 in Drehung versetzten Hohlwelle 5 aufgekeilt ist. Der Boden 6 der Schleudertrommel reicht nicht bis an die Mantelfläche der Trommel heran, so daß zwisehen dem umfang des Bodens und der Mantelfläche ein Schlitz 7 entsteht. Der Boden 6 sitzt an einer auf der Hohlwelle5 lose gelagerten Hülse 8, die mittels des Getriebes 9, 10 vom Motor 2 angetrieben wird. Am Umfang des Bodens 6 befindet sich ein Schaher Ii, der durch den Schlitz 7 hindurchgreift. Sowohl die Decke 12 als der Boden 6 der Schleudertrommel weisen einen Wasserbehälter I3, t3a auf, deren Hohlraum durch eine Anzahl in Strahlenrichtung verlaufender Luftkanäle I4, I4a durchsetzt ist. In der Nähe der Decke der Wasserbehälter I3, 13a münden ) ffnùngen 23, 23a in die Hohlwelle 5 bzw. in die Luftkanäle Iqa. An die Deckenöffnung 15 der Schleudertrommel ist mittels eines Wasserverschlusses 16 das Abzugrohr I7 angeschlossen, durch das ein Beschickungsrohr Ig in Achsenrichtung eingeführt ist, das von der Beschickungsvorrichtung 20 gespeist wird.
• Unterhalb der Deckenöffnung der Schleudertrommel befindet sich der Streuteller 21.
• Auf der unteren Seite des Bodens 6 befindet sich eine ringförmige Wassermulde 24. Sowohl die Mulde 24 als der Wasserverschluß I6 erhalten durch Röhren 25 bzw. 26 einen ständigen Wasserzufluß. Das überschüssige Wasser fließt einfach ab. Aus dem Wasserverschluß I6 sowie aus der Mulde 24 führen Verbindungskanäle 27 bzw. 27a in die Wasserbehälter I3, I3a. In den Kanälen 27, 27 sind durch Schwimmer 28, 28a gesteuerte Absperrventile eingeschaltet. 29 ist eine Ahzweigung des Wasserleitungsrohres 25.
• Die Wirkungsweise ist folgende: Die Trommel I wird in Drehung versetzt, worauf durch das Beschickungsrollr 19 Schlacke eingefüllt wird, die durch die Deckenöfinung 15 der Trommel auf den Streuteller 2I gelangt, und durch dieses gegen den Umfang der Trommel geschleudert wird und eine den Schlitz 7 verschließende ringförmige Schicht bildet. Das durch das Rohr 29 auf den nach unten kegelig verjüngten Fortsatz 30 der Trommel gespritzte Wasser bildet eine ringförmige Verschlußschicht. während aus den Röhren 25, 26 die Wassermulde 24 und der Wasserverschluß Ib angefüllt werden, aus denen Wasser durch die Schwimmerventile 28, 2Sa in die Wasserbehälter I3, I3a gelangt, bis die innere Fläche des -Wassers die Schwimmer erreicht und die Ventile schließt.
• Nachdem genügend Schlacke eingetragen worden ist, so daß die Schlackenschicht aus der Wasserschicht 3I herausragt, wird durch das Beschickungsrohr I9 glühende Feinkohle eingetragen und gleichzeitig Luft durch die Hohlwelle 5 eingeblasen. Die durch die Hohlwelle 5 hindurch eingeblasene Luft gelangt durch die Luftkanäle IX a in der Nähe der Mantelfläche der Schleudertrommel in die Füllung 22 der Trommel und von hier in zentripetaler Richtung durch die Schicht 22 hindurch und unterhält die Verbrennung bzw.
• Vergasung der Kohle. Sobald die glühende E;ohlenbeschickung am ganzen Umfang der Trommel richtig brennt, fängt man an, durch das Beschickungsrohr I9 Kohle einzutragen, womit die regelrechte Vergasung beginnt.
• Die von der Beschickungsvorrichtung 20 durch das Rohr 19 fortlaufend eingetragene Feinkohle hält eine ringförmige Kohlenschicht 22 aufrecht. Die ständig hindurch. geblasene Luft hält die Glut in der Kohlenschicht 22 aufrecht. Durch die Hitze wird das in den Wasserbehältern I3. I3a befindlichte Wasser verdampft, und der Dampf tritt durch die Öffnungen 23, 23a zur eingeblasenen Luft. Selbstverständlich kann, falls diese Dampfmenge nicht genügen sollte, mit der durch die Hohlwelle 5 eingeblasenen Luft auch Wasserdampf zugeführt werden. Die Luft kann mit verhältnismäßig hohem Druck durch die Feinkohle hilldurchgedrückt werden, da die Fliehkraft dem Luftdruck entgegenwirkt und dadurch die scheinbare Masse des Staubes so weit erhöht, daß der Staub nicht aufgewirbelt werden kann. Infolgedessen können auch verhältnismäßig große Schichtstärken verwendet werden. Das Generatorgas zieht durch die Deckenöffnung 15 und das Abzugsrohr 1 7 ab. Das Umsetzwlgsverhältllis der Getrieb) e 3, ß und 9, IO ist derart gewählt, daß die Ctnlaufgeschwindigkeit des Bodens 6 etwas geringer sei als diejenige der Schleudertrommel, so daß der Boden 6 bzw. der Schaber 11 im Verhältnis zur Schleudertrommel I stündlich bloß einige Umdrehungen macht. Infolgedessen werden die entgasten oder vergasten Teilchen bzw. die Asche die allmählich an den Umfang der Schleudertrommel 1 herangelangen, von hier vom Schaber 1 1 durch den Schlitz 7 hindurch fortlaufend ausgetragen.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE : I. Verfahren zur Behandlung von kleinkörnigen oder staubförmigen festen Stoffen oder deren Gemischen mit grobkörnigeren Stoffen mit strömenden Mitteln, dadurch gekennzeichnet, daß das strömende Mittel durch die durch Drehen um eine Welle unter der Wirkung der Fliehkraft an eine feste Wand gedrückte Schicht des zu behandelnden kleinkörnigen festen Stoffes in entgegengesetztem Sinne zur Fliehkraftwirkung hindurchgeführt wird.
2. 2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch I, gekennzeichnet durch eine geschlossene Schleudertrommel, deren Boden einen kleineren Durchmesser als der Mantel besitzt und an deren Hohlwelle in Strahlenrichtung verlaufende Kanäle angeschlossen sind, die in der Nähe des Umfanges des Bodens in das Trommelinnere münden, welches mit einer am Deckel oder Boden der Trommel befindlichen mittleren Abzugöffnung in Verbindung steht.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine durch die Mittelöffnung der Trommel decke hindurch gegenüber einem an der Trommelwelle sitzenden Streuteller mündende Speisevorrichtung und einen am Umfang des mit einer von der Umlaufzahl der Trommel abweichenden Umlaufzahl angetriebenen Trommelbodens angebrachten Austragschaber, der durch den Schlitz zwischen dem Boden und dem Mantel der Trommel ragt.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen vom Austragschlitz der Trommel ausgehenden, nach unten kegelig verjüngten Fortsatz des Trommelmantels.
5. 5. Vorrichtung nach Ansprüchen 2 und 3, gekennzeichnet durch einen an die Mittelöffnung des Deckels mittels einer Drehdichtung angeschlossenen Abzug, durch den die Speisevorrichtung in Achsenrichtung hindurchgeführt ist.
6. 6. Vorrichtung nach Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel und Boden der Trommel als Flüssigkeitsbehälter ausgebildet sind die an ihrem oberen Teil mit dem Trommelinneren in Verbindung stehen.