DE561899C

DE561899C - Verfahren und Vorrichtung zur Ausfuehrung von Reaktionen zwischen verschiedenartigenGasen oder Daempfen und einem fein verteilten festen Stoff

Info

Publication number: DE561899C
Application number: DEM102107D
Authority: DE
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1927-11-12
Filing date: 1927-11-12
Publication date: 1932-10-19

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Ausführung von Reaktionen zwischen verschiedenartigen Gasen oder Dämpfen und einem fein verteilten festen Stoff Bei der an sich bekannten Kupplung zweier oder mehrerer mit verschiedener Geschwindigkeit verlaufender Reaktionen von Gasen oder Dämpfen oder Gemischen solcher mit fein verteilten festen Stoffen ergeben sich Schwierigkeiten, wenn dieVorgänge im Kreislauf durchgeführt werden sollen.
In Betracht kommen hier insbesondere Vorgänge chemischer Art, wie z. B. die Entschwefelung von Gasen mittels Festmassen, z. B. mit Gasreinigungsmasse oder Aktivkohle, oder Vorgänge physikalischer Art, z. B. Absorptionsvorgänge, bei denen die aufgenommenen Stoffe aus den Adsorptionsmitteln wieder abgetrieben werden sollen.
Nimmt man z. B. die Entschwefelung von Gasen mit Gasreinigungsmasse, so sind an Reaktionen zu berücksichtigen einmal die Aufnahme des Schwefelwasserstoffs durch die Masse, zum andern die Regeneration bzw.
Oxydation der Masse. Beide Vorgänge spielen sich verschieden schnell ab. Man hat deshalb bisher beide Vorgänge stets periodisch nacheinander ausgeführt.' Die gleichen oder ähnlichen Verhältnisse gelten bei anderen chemischen oder auch physikalischen Reaktionen, die sich in zwei Phasen, z. B. Reduktion und Oxvdation, abspielen. Nach der Erfindung sollen solche Vorgänge, die sich mit verschiedener Geschwindigkeit abspielen, im Kreislauf gekuppelt werden.
Nach der Erfindung erreicht man dies dadurch, daß man die Reaktionen zu gleicher Zeit nebeneinander in verschiedenen Räumen ausführt und die Reaktionsmasse in diesen Räumen so im Kreislauf führt, daß die in einem von zwei zusammenwirkenden Reaktionsräumen dauernd vorhandene Menge der Reaktionsmasse zu der Geschwindigkeit der im anderen Reaktionsraum sich abspielenden Reaktion im umgekehrten Verhältnis steht.
Die Kupplung der Vorgänge im Kreislauf gemäß Erfindung geschieht durch an sich bekannte Mittel, wie z. B. Wahl geeigneter Behälter für jede Reaktion, Einbau von Vorrichtungen zur Verlängerung der Aufenthaltsdauer der Feststoffe, Einbau von Vorrichtungen zur Umführung und Bemessung der Feststoffmengen u. dgl.
Die Erfindung unterscheidet sich grundsätzlich von einem bekannten Verfahren zur Hervorrufung katalytischer Reaktionen zwischen Gasen und Dämpfen, bei dem es sich darum handelt, den im Reaktionsraum verwendeten Katalysatorstoff in einen anderen damit verbundenen Raum zu bringen und zu regenerieren, worauf der Stoff wieder im Kreislauf in den Reaktionsraum zurückgeführt wird. Nach diesem Verfahren, das zur Ausführung von Reaktionen zwischen Gasen, insbesondere zur Gewinnung oxydischer Stickstoffverbindungen aus Luft und Dampf durch Erhitzen in Gegenwart von Eisenoxyd, gedacht ist, soll zwar ebenfalls die Reaktionskammer mit der Regenerationskammer zum Zwecke der Regeneration teilweise reduzierten Eisenoxydes gekoppelt werden. Es geschieht dies durch einfaches Imkreislaufführen des Eisenoxydes durch die beiden Kammern in der Weise, daß aus der Reaktionskammer ein Teil des Oxydes oben entnommen und eine gleiche Portion regenerierten Oxydes ihr unten wieder zugeführt wird. Auf eine Abhängigkeit der Mengen des durch die Kammern wandernden Gutes, die im Verhältnis steht zu den an dem Gut sich vollziehenden Umwandlungen in den Kammern, ist bei diesem Verfahren nicht Bedacht genommen.
Hierin liegt aber gerade die vorliegende Erfindung begründet.
Fig. I zeigt eine Anlage für die Ausführung eines Verfahrens, bei dem die erste Phase, z. B. eine Reaktion oder Adsorption, in kürzerer Zeit verläuft als die zweite Phase, z. B. Regeneration oder Desorption. Die Anlage besteht im wesentlichen aus dem Reaktionsraum 1, Regenerationsrauni 2 und dem Staubabscheider3, die durch geeignete, dem Erfindungszweck angepaßte Vorrichtungen miteinander in Verbindung stehen. Das zu behandelnde Gas tritt bei 4 in den Reaktionsraum ein und bei 5 aus. Die Reaktionsmasse befindet sich zunächst im Regenerationsraum 2. Das Regenerationsmedium, z. B.
Sauerstoff, wird bei I6 eingeführt und tritt durch einen Staubabscheider 17 aus. Vom Regenerationsraum gelangt die Masse über eine Leitung 6 und eine Verteilungsvorrichtung 7, z. B. einen Mahl- oder Dosierungsapparat, in den Reaktionsraum, wo sie von dem von 4 aus eintretenden Gasstrom erfaßt und durch den Reaktionsraum geführt wird.
Die Verteilungsvorrichtung wird von I3 aus angetrieben. Um eine allmähliche und gute Verteilung der Masse über den ganzen Reaktionsraum zu erzielen, ist dieser im unteren Teile als Diffusorrohr 8 ausgebildet.
Die Menge und Größe der Masseteilchen kann mit Hilfe der Verteilungsvorrichtung 7 geregelt werden. In Fig. 2 ist die Ausführungsform einer Verteilungsvorrichtung beispielsweise dargestellt. Sie besteht aus dem Aufgabeteller I, der mit einer ringförmigen Mahlfläche 2 versehen ist. Uber dieser befindet sich eine weitere mit dem Aufgaberohr 3 verbundene feststehende zweite Mahlfläche 4. Das Gut tritt bei 5 zwischen die Mahlflächen und bei 6 wieder aus. Durch Heben und Senken der unteren Mahlfläche kann die Menge des durchgehenden Gutes und die Feinheit des Kornes beeinflußt werden. Dadurch, daß man die Außenkanten der Mahlflächen, wie bei 6 ersichtlich, einen Winkel bilden läßt, ergibt sich im Raume dieses Winkels ein geringer Unterdruck, der das Einlaufen des Gutes in den Gasstrom begünstigt.
Eine andere Ausführungsform für eine Verteilungsvorrichtung zeigt Fig. 3. Hier erfolgt die Einführung des Gutes durch eine Düse I, die gegen einen Verteilungskegel 2 arbeitet. Das Gut strömt in Richtung der Pfeile 3 und wird nach seinem Austreten von dem Gasstrom in Richtung der Pfeile 4 aufgenommen. Auch bei dieser Ausführungsform können natürlich geeignete Mahlflächen angeordnet sein, um die Menge des in den Gasstrom tretenden Gutes und seine Korngröße zu regeln. Die Verteilung ist hier noch eine günstigere als im Falle der Fig. 2.
Des weiteren kann in Sonderfällen die Einführung der festen Masse, ähnlich wie bei Kohlenstaubfeuerungen, durch eine Staubpumpe erfolgen, wobei zweckmäßigerweise ein Teilstrom des ungereinigten Gases benutzt wird, um innerhalb der Masseförderleitung und der Pumpe das erwünschte Schwimmen des Feingutes zu erzielen.
Das durch dieAufgabevorrichtung 7 (Fig. I) in den Gasstrom gelangte Gut wird nun von diesem in feiner Verteilung durch den Reaktionsraum getragen, wobei die beabsichtigte Reaktion stattfindet. Die Maße des Reaktionsraumes müssen natürlich den Arbeitsbedingungen angepaßt sein. So muß z. B. der Durchmesser bei spez. schwerer Festmasse kleiner sein als bei leichter Masse, da die Gasgeschwindigkeit zum Transport spez. schwerer Teilchen größer sein muß. Durch Rohr 9 gelangen das Gas und das in ihm suspendierte Gut in den Staubabscheider 3.
Hier werden die beladenen Festteile niedergeschlagen und durch Verbindungsrohr 10 in den Regenerationsraum 2 geleitet, während das Gas bei II abgeführt wird. Der Eintritt der Festteilchen vollzieht sich ebenfalls zweckmäßig über eine Mahl- und Verteilungsvorrichtung I2, die von 14 aus angetrieben wird.
Während die Masseteilchen durch den Reaktionsraum in der für die Reaktion erforderlichen Zeit entsprechend der Gasgeschwindigkeit ungehemmt hindurchgetragen werden, ist der Regenerationsraum so ausgebildet, daß die zu regenerierenden Massen so langsam durch ihn hindurchgehen, als für die länger dauernde Regeneration notwendig ist. Sodann muß er genügend bemessen sein, um Schwankungen im Zugang und Abgang der Massemengen ausgleichen zu können.
Man nehme als Beispiel die Entschwefelung von Gasen. Die Entschwefelung gemäß der Gleichung Fe2 (OH)6 + 3 H2S = Fe2S5 + 6 H2 0 vollzieht sich in einigen Sekunden, der Regenerationsvorgang nach der Gleichung Fe2S3 + 30 + 3H20=Fe2 (0H) G + 3S dagegen erfordert ein Vielfaches dieser Zeit.
Der Durchgang durch den Regenerationsraum muß demnach derart sein, daß das Verhältnis der in den Räumen I und 2 vorhandenen Mengen Gut dem Verhältnis der Reaktionsgeschwindigkeiten umgekehrt proportional ist. Leitet man z. B. den Umlauf der Masse so, daß jedesmal 1Jioo der gesamten Masse im Umlauf gehalten wird und beträgt die Reaktionszeit 10 Sekunden, so stehen der Masse für die Regeneration etwa 15 Minuten zur Verfügung. Das Verhältnis der ReaktionsgeschwindiglSeiten kann 1 : 90 betragen.
Die Hemmung der Bewegung der Masse im Regenerationsraum kann bewirkt werden durch entsprechende Gestaltung des Regenerationsraumes und durch Anordnung geeigneter Einbauten. In Fig. I sind solche mit 15 bezeichnet.
Andere Ausführungsformen bewegungshemmender Einbauten sind aus den Fig. 4 bis 6 ersichtlich.
In Fig. 4 sind im Regenerationsraum I beispielsweise dachförmige Einbauten 2 vorgesehen. Der Eintritt des Regenerationsmediums, z. B. Sauerstoff, erfolgt bei 3, der Austritt bei 4. Der Masseeintritt erfolgt bei 9, der Abzug bei 5. Zur und Abfluß können durch geeignete Vorrichtungen 6, z. B. Schleusen, geregelt werden. Um einen möglichst gleichmäßigen Abrutsch zu erhalten, sind noch Einbauten 7 und 8 am Ein und Austritt angebracht. Die zu regenerierende Masse bildet unterhalb der Waben zahlreiche große Böschungsflächen und wird außerdem ständig umgeschichtet. Das im Zickzaclv durch die Apparatur geführte Regenerationsmedium berührt ständig diese Böschungsflächen, kommt also in Kontakt mit allen Teilen der Masse, so daß eine innige Berührung mit dieser gewährleistet ist.
Für die Regeneration gemäß Erfindung können auch eine oder mehrere Behälter mit Transportschnecke verwendet werden. Mehrere solcher Behälter in Hintereinanderschaltung zeigt Fig. 5. Bei I ist der Eintritt, bei 2 der Austritt des Gutes, die beide regelbar ausgebildet sind. Das Reaktionsmedium geht von 3 nach 4 durch den Raum. Die Schnekken gewährleisten neben der Fortbewegung eine innige Berührung des Gutes mit dem Reaktionsmedium.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Regenerationsraumes. In den Raum I sind Ringflächen 2 mit Schlitzen 3 eingebaut.
Die Nasse wird in den Raum bei 6 eingetragen und z. B. mittels eines Drehtellers und Abstreichers auf die oberste Fläche verteilt.
Durch Rührer 5 wird die Masse sodann über die Flächen 2 geschoben. Sie fällt hierbei durch die Schlitze3, die gegeneinander versetzt sind, von Fläche zu Fläche. Bei dem jedesmaligen Fallen findet eine schleierartige Verteilung der Masse und hierdurch eine intensive Durchmischung und Berührung mit dem bei 7 eintretenden Regenerationsmittel statt.
Um allmählich einen Ersatz der im Kreislauf befindlichen Massen zu erzielen, ist in der in Fig. I dargestellten Anlage eine Vorrichtung I8 (Schneckentransport) zur Abführung eines Teiles des beladenen Gutes und bei 19 eine gleiche Vorrichtung zur Zuleitung einer dem abgeführten Gute entsprechenden Menge ganz frischen Gutes vorgesehen. Die Zur und Abführung kann kontinuierlich oder auch diskontinuierlich erfolgen.
Das Filter 3, in welchem sich das Gut befindet, ist vom Regenerationsraum 2, der mit dem zur Regeneration dienenden Medium, z. B. Luft, Dampf usw., angefüllt ist, durch einen mit Masse gefüllten Sperrschlauch getrennt. Die Länge dieses Schlauches hängt von der Größe der Druckschwankungen ZlVischen dem Filter und dem Regenerationsraum ab bzw. von den Mengen Gas bzw. Luft, die man bei einer bestimmten Druckdifferenz von 2 nach 3 oder umgekehrt gelangen lassen will. Diese Druckdifferenz kann z. B. durch die Förderung des Regenerationsluftgebläses I6 ändernde Druckregler oder durch den Druck beeinffussende Drosselorgane so weit herabgesetzt werden, daß sie praktisch vernachlässigt werden kann.
Um konstante Auftriebsverhältnisse im Reaktionsraum sicherzustellen, kann die Möglichkeit eines Gaskreislaufes für einen Teil des Gases vorgesehen sein. Dies kann besonders dann von Bedeutung sein, wenn die Rohgasmengen schwanken oder wenn zeitweise mit stärkerem Auftrieb gearbeitet werden soll. Fig. 7 zeigt eine hierfür geeignete Ausführungsform.
Das Gas tritt bei I ein. Für manche Fälle ist seine Erhitzung zweckmäßig. Es ist darum noch ein Erhitzer 2 vorgesehen, über den es in den Reaktionsraum 3 gelangt. Über den Staubabscheider 4 und die Leitung 5 wird es durch den Ventilator 6 abgesaugt. Bei 7 befindet sich eine Abzweigung, durch die das Gas in Richtung nach 8 und in Richtung nach g geleitet werden kann. Je nach den Schwankungen, die das bei I eintretende Gas besitzt, können diese durch Umleitung entsprechender Gasmengen bei 7 ausgeglichen werden. I0, II und 12 sind Reglungsorgane. I3 ist ebenfalls ein Erhitzer. 15 ist eine Zuführungsleitung für Dampf, Wasserstoff usw., falls der betreffende Prozeß solche notwendig macht.
Die vorbeschriebenen Anlagen und Konstruktionsmöglichkeiten können natürlich in jeder beliebigen Kombination zur Verwendung kommen.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung werden im nachfolgenden noch zwei praktische Beispiele gegeben: Beispiel I 2850 cm Erdgas mit einem Druck von 0,5 atü und einem Gasolingehalt von I00 g pro cbm werden nach dem Verfahren der Erfindung behandelt. Zur Adsorption dient ein Turm von I m Durchmesser und 10 m Höhe (entsprechend Turm I der Fig. I). Die Gasgeschwindigkeit im Adsorptionsturm beträgt 1 m pro Sekunde, so daß also eine Einwirkungszeit von 10 Sekunden zur Verfügung steht. Für die Adsorption des Gasolins werden pro Sekunde 0,63 kg Aktivkohle mit einer Korngröße von 0,2 mm in den Adsorptionsraum unter Einwirkung des Erdgases eingespeist. Dies entspricht einer Kohlenmenge von 8oo g pro cbm Gas. Die Kohle belädt sich auf ihrem Wege durch den Adsorptionsraum zu I2,2 Gewichtsprozent mit Gasolin, so daß das Gas zu 97,50/0 von Gasolin befreit ist. Die Kohle wird hierauf durch Schlauchfilter (Abscheider 3 in Fig. I) abgeschieden, während das gereinigte Gas (bei 11) abgezogen wird. Von der Filtervorrichtung gelangt die Kohle in den Regenerationsraum 2.
Hier wird die Kohle durch Sattdampf von 0,5 atü regeneriert. Die Dampfmenge beträgt entsprechend der Aufladung der Kohle 12 kg pro Minute. Die Austreibedauer ist 10 Minuten. Das ausgetriebene Gasolin wird in einem Oberflächenkondensator I7 niedergeschlagen. Die in dem Regenerationsraum ständig befindliche Kohlenmenge beträgt 38o kg und tritt in Mengen zu 0,63 kg pro Sekunde wieder wie oben in den Reaktionsraum ein, nachdem sie auf dem Wege vom Regenerationsraum zum Adsorptionsraum einer Trocknung und Kühlung unterworfen wurde.
Bei diesem Verfahren kann ständig die gleiche Kohle im Kreislauf gehalten werden.
Es ist also nicht notwendig, einen Teil (bei I8) abzuziehen und neue Kohle (bei I9) zuzufügen.
Das Beispiel zeigt einwandfrei, wie in jedem Raum die zu behandelnden Gutmengen in umgekehrtem Verhältnis zu den Adsorptions- und Regenerationsgeschwindigkeiten stehen.
Ein Anreiz, das Verfahren nach der Erfindung für Adsorptionsprozesse, wie das vorstehende Beispiel einen darstellt, zu verwenden, liegt darin, daß entgegen der üblichen Weise, wonach körnige Aktivkohle zur Anwendung kommt, nunmehr mit staubförmiger, daher billigerer Aktivkohle gearbeitet werden kann. Mit der Verwendung staubförmiger Aktivkohle wiederum ist eine bedeutend schnellere Adsorptionsgeschwindigkeit möglich, da diese zum Teil von der Korngröße der Kohle abhängig ist. Dies heißt aber auch, daß der für eine bestimmte Leistung nötige Kohlenaufwand sich wesentlich verringern läßt, da die Kohle besser als bisher ausgenutzt werden kann. Ein weiterer großer Vorteil gegenüber der seitherig üblichen Betriebsweise, bei der die Adsorption des Gasolins und anschließend das Wiederaustreiben durch Dampf sowie Trocknen und Kühlen der Kohle durch Luft oder Gas in ein und demselben Behälter erfolgt, liegt weiterhin darin, daß diese Operationen in getrennten Räumen ausgeführt werden, so daß es möglich ist, jeden Apparaturteil für die optimalen Temperatur-, Druck- und Zeitbedingungen auszubilden.
Hiermit ist aber eine bedeutende Verbilligung der Anlage verbunden.
Beispiel 2 2100 cbm Koksofengas pro Stunde mit einem H2S-Gehalt von 10 g pro cbm werden in drei hintereinandergeschalteten Reaktionstürmen (nach Art des Turmes I der Fig. I) mit je einem zu jedem Reaktionsturm geschalteten Regenerationsturm behandelt.
Das Gas wird nacheinander durch die drei Reaktionstürme, die jeder 7,5 m Höhe und 860 mm Durchmesser haben, geleitet. Für die Entschwefelung wird Lautamasse von einer Körnung von 0,15 mm benutzt. Die beladene Masse aus den Reaktionstürmen wird nachder Beladung in dem zu jedem Turm gehörigen Regenerationsturm regeneriert, wobei, wie weiter unten dargelegt wird, ein Wandern der beladenen Masse der einzelnen Türme in kleinen Partien in der Weise vorgesehen ist, daß ständig eine kleine Menge der am wenigsten beladenen Masse des letzten Turmes zum zweiten Turm, eine stärker beladene kleine Menge des zweiten Turmes zum ersten Turm geführt und eine kleine Menge voll beladener Masse am ersten Turm aus dem Prozeß herausgenommen wird, während zu gleicher Zeit eine entsprechende Menge frischer Masse beim dritten Turm wieder in den Prozeß eintritt.
Das Verfahren spielt sich wie folgt ab: I.
Das zu reinigende Gas tritt mit 10 g H2S pro cbm in den ersten Turm ein. Seine Geschwindigkeit beträgt I m pro Sekunde, so daß also entsprechend der Höhe des Turmes eine Reaktionszeit von 7,5 Sekunden zur Verfügung steht. Mit dem Gas zusammen werden pro Sekunde 0,5 kg Lautamasse mit einer Vorbeladung von 2701, H2S eingespeist. Das Gas wird in dieser ersten Stufe auf einen H2S-Gehalt von 4,5 g pro cbm entschwefelt, wobei sich die Masse von 27010 auf 460/0 belädt.
Mit 45 g H2S pro cbm tritt das Gas aus dem ersten Adsorptionssturm in den zweiten Turm bei gleicher Geschwindigkeit ein und wird hier mit vorbeladener Masse, die 6, 5 01o H*S enthält, bis auf 1 g H2S pro cbm gereinigt, während sich die Masse in diesem Turm von 6,501o H2S auf 270/0 auflädt.
Aus dem zweiten Turm gelangt das Gas mit I g H2S pro cbm zu Turm 3, wo es mit frischer Masse, die sich hierbei bis auf 6, 5 01o H2S auflädt, behandelt wird. Das Gas verläßt den Turm 3 mit 0,2 g H2S pro cbm. Die nach Durchgang durch alle drei Türme erreichte Entschwefelung beträgt also 98 010.
II.
Die Regenerationszeit der Masse beträgt im Gegensatz zur Reaktionszeit in den Reaktionstürmen, die 7,5 Sekunden beträgt, 15 Minuten.
In entsprechendem Verhältnis ist der Masselauf zu halten.
In dem dritten Adsorptionsraum, also dort, wo die Schlußentschwefelung stattfindet, werden pro Minute 9,3 kg Masse entsprechend I55 g pro Sekunde in den Adsorptionsraum eingespeist. Die in dem zugehörigen Regenerator befindliche ständige Masse beträgt I42,5 kg, die in dem System, bestehend aus Adsorptionsraum und Regenerator, im Kreislauf geführt und hier wechselweise auf 6'silo H2S beladen und auf o°1O regeneriert wird. Vor Eintritt der beladenen Masse in den Regenerator werden hierbei 428 g beladener Masse pro Minute (bei I8, Fig. I) abgeführt und nach dem zweiten Adsorptionsturm geleitet. Als Ersatz werden 305 g unbeladener Masse pro Minute wieder zugefügt.
In den Adsorptionsturm des zweiten Systems werden pro Minute 30,5 kg entsprechend o, 5I kg Masse pro Sekunde eingespeist, während sich in dem Regenerationsraum dieses Systems ständig 457 kg befinden.
Die Adsorption vollzieht sich hier an vorbeladener Masse mit 6,50/, H2S, die auf 27°10 aufgeladen und bis zu 6, 01o H2 5 wechselweise wieder regeneriert wird. Analog, wie vorher in bezug auf das dritte System beschrieben, werden 550 g beladene Masse pro Minute (mit 27 01o Beladung) zum ersten System abgeleitet, welche abgeleitete Masse durch die 428 g pro Minute aus dem dritten System (vgl. oben) ersetzt werden.
In den Adsorptionsraum der ersten Stufe werden pro Minute 44 kg Masse mit einer Vorbeladung von 270/0 H2S entsprechend 0,73 kg Masse pro Sekunde eingespeist. Die im Reaktionsraum des ersten Systems ständige Masse ist 660 kg, hiervon werden 743 g mit 46°lo H2S voll beladen aus dem Prozeß herausgenommen. Sie wieder werden ersetzt durch die aus dem zweiten System abgeführten 457 kg mit einer Beladung von 270/0.
Das vorliegende Beispiel zeigt in besonders einleuchtender Weise, wie wichtig es ist, insbesondere wenn in mehreren Stufen gearbeitet wird, den Kreislauf der Masse in den Behältern jeder Stufe entsprechend den Reaktionsgeschwindigkeiten zu regulieren.
Es geht aus den Betriebsergebuissen des vorstehenden Beispiels hervor, daß die mit dem Verfahren nach der Erfindung erreichten Ergebnisse, sowohl was Reinheit des Gases als auch erreichbare Aufladung der Reinigungsmasse betrifft, besser, zumindestens aber gleichwertig denen modernster Kastenreinigungsanlagen sind. Gegenüber dem bisher meistens angewandten Kastenreinigungsverfahren, bei denen die Reinigungsmasse im rohen Zustand meistens klumpenförmig zusammengebackt in Schichten ausgebreitet auf Horden liegt, durch die das Gas mit einer Geschwindigkeit von nur 5 bis 8 mm streicht, bietet das Verfahren nach der Erfindung sehr wesentliche Vorteile.
Bezüglich des bedeutend schnelleren Verlaufes der Reaktion wie auch der Regeneration bei einer staubförmigen pulverisierten Masse gilt auch hier das unter dem ersten Beispiel Gesagte. Das gleiche ist der Fall bezüglich Anpassung der einzelnen Reaktions-und Regenerationsräume an die optimalen Bedingungen, wie sie für den Verlauf der chemischen Umsetzung erforderlich sind.
Bedeutend sind auch die auf wirtschaftlichem Gebiet sich ergebenden Vorteile, wie aus nachstehender Gegenüberstellung erkennbar ist.
Für die Reinigung von 50 ooo ms Gas pro 24 Stunden sind beim seitherigen Kastenreinigungsverfahren erforderlich zwei Gruppen von je vier Kastenreinigern, von denen jeder 6 X 6 = 36 qm Grundfläche besitzt.
Dementsprechend ist ein Gebäude von mindestens 32 m Länge und I8 m Breite=576qm Grundfläche erforderlich.
Nach vorstehendemVerfahren sind hierüber nur erforderlich drei Reaktionstürme von 860 mm 1. S und 7,5 m nutzbarer Höhe sowie drei Regenerationstürme von 500 bis 600 mm 1. S und 4 bis 5 m Höhe. Das ganze läßt sich auf einer Grundfläche von 3 X 6 m = I8 qm unterbringen und erfordert keinerlei Gebäude oder Stützenkonstruktion, da die Türme selbsttragend ausgebildet werden.
Dieser Platzbedarf von nur 1/ao des sonst üblichen spielt bei Anlagen in den Industriegebieten und Gaswerken, die im Stadtgebiet liegen, eine große Rolle. Hier kann die Möglichkeit von Erweiterungs- oder Umbauten oft an dem Fehlen des für eine Reinigeranlage fehlenden Platzes scheitern.
Hinzu kommt, daß fur das mehrmalige Ausfüllen der Reinigungsmasse und Ausbreiten derselben an der Luft zwecks Regeneration noch ein größerer freier Platz benötigt wird, da dauernd der Inhalt eines Kastens hier ausgebreitet sein muß, welcher einen etwa 30m langen Haufen mit dem Ouerschnitt eines gleichschenkeligen Dreiecks von 2, 40 m Grundlinie und 6o cm Höhe bildet, also nochmals etwa 72 qm Grundfläche beansprucht.
Die damit verbundene lästige und ungesunde Handarbeit fällt bei dem neuen Verfahren ganz fort.
Aus vorstehendem ergibt sich eine ganz beträchtliche Verminderung der Anlage- und Bedienungskosten durch Anwendung des neuen Verfahrens, wovon nur ein geringer Bruchteil für die erforderliche Mechanisierung des Betriebes und den Betriebskostenaufwand aufgezehrt wird.
PATENTANSPRP CHE : I. Verfahren zur Ausführung von Reaktionen zwischen verschiedenartigen Gasen oder Dämpfen und einem fein verteilten festen Stoff, der zum Zwecke der Reaktion mit den einzelnen Gasen oder Dämpfen durch mehrere Reaktionsräume im Kreislauf geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreislauf des festen Stoffes durch z. B. Einbauten, Umführungen, Drosselvorrichtungen u. dgl. in oder an den Reaktionsräumen so geregelt wird, daß die in den einzelnen Reaktionsräumen vorhandenen Mengen des festen Stoffes zu den Geschwindigkeiten der in den betreffenden Räumen sich vollziehenden Reaktionen im umgekehrten Verhältnis stehen.

Claims

2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Stoff in einem von zwei benachbarten Reaktionsräumen mit dem Gas oder Dampf schwebend von unten nach oben, im anderen Reaktionsraum durch Einbauten gehemmt von oben nach unten geführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der aus einem Reaktionsraum austretenden Gase abgezweigt und im Kreislauf in den Reaktionsraum zurückgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den verschiedenen Räumen unter verschiedenem Drucl; gearbeitet wird.

5. Verfahren nach Anspruch I bis, dadurch gekennzeichnet, daß in den einzelnen Reaktionsräumen die einmal zweclimäßig eingestellten Drucke nach möglich keit beibehalten werden.

6. Vorrichtung zur Ausführung von im Kreislauf gekuppelten Reaktionen nach Anspruch I bis 5, t (, gekennzeichnet durch (Fig. I) einen mit einem Einlaß (4) für das Behandlungsgas und einer Vorrichtung (7) zur Einspeisung bestimmterMengen Festmasse in den aufsteigenden Gasstrom versehenen größeren Reaktionsraum (I) und einen mit hemmenden Einbauten (I5) versehenen kleineren Reaktionsraum (2), die durch eine Leitung (6) in ihren unteren Teilen und durch eine Ableitung (9), einen Staubabscheider (3) und eine Leitung (Io) mit Dosiervorrichtungen (I2) in ihren oberen Teilen in Verbindung stehen.