DE567327C - Verfahren zum Heizen von Druckgefaessen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Heizen von Druckgefäßen Für chemische Umsetzungen, die einen NVärmeaufwand unter hohem Druck erfordern, verwendet man Druckgefäße, die von außen oder innen beheizt werden.
• Die Außenheizung hat den Nachteil, daß zu der Spannung. von dem inneren Überdruck herrührend, noch eine Wärmespannung im Mantel tritt, die von der unterschiedlichen Wärmeausdehnung des inneren und äußeren Man telumfanges herrührt.
• Die Innenheizung ist der Außenheizung hinsichtlich der vorerwähnten Mängel überlegen.
• Denkt man sich den ringförmigen Querschnitt des Druckgefäßes durch konzentrische Kreise in Ringfasern aufgeteilt, so erwärmen die äußeren Ringfasern sich weniger und sind daher geeignet, auf die inneren Ringfasern entrastend zu wirken.
• Die Innenheizung besitzt dagegen andere Nachteile. Die direkte, beispielsweise elektrische Innenheizung wird man nur da verwenden können, wo Ausgangs. und Endprodukte an den glühenden Drähten keine Ablagerungen hervorrufen und wo diese Produkte keine nachteiligen Zersetzungen erfahren. Mithin ist die direkte Innenheizung bei der Mehrzahl der unter erhöhten Drücken durchzuführenden Reaktionen nicht brauchbar.
• Die indirekte Innenheizung, bei der die Wärme durch ein inneres Schutzrohr tritt, hat gegenüber der Außenheizung kleinere Heizflächen und daher ungünstigere Wärmeübergangsbedingungen und erfordert einen weiteren HohLkörper, der ebenfalls den hohen Druck auszuhalten hat. Es muß daher bei dem Außenmantel und dem Heizrohr meist hochlegierter Stahl verviiandt werden, wodurch die Apparatur in erheblichem Maße verteuert wird.
• Wohl sind Druckgefäße bekannt, bei denen zum Schutze vor chemischen AngrifFen in den druckfesten Behälter ein zweites dünnwandiges Gefäß geschoben wird, das aus einem hochwertigen, chemisch widerstandsfähigen Material besteht. t Es sind auch doppelwandige Druckgefäße bekannt, bei denen das Heizgas, die Heizflüssigkeit oder ein indifferentes Gas durch den Mantelraum gepreßt wird, und zwar unter hohem Druck, damit eine pneumatische oder hydraulische Entlastung der Reaktionskammer herbeigeführt wird.
• Für doppelwandige Druckgefäße mit Innenheizung hat man auch schon einen der beiden Zylinder mit Rippen versehen, um durch die so geschaffenen Kanäle die diffundierenden Gase abziehen zu lassen.
• Es wurde auch der Vorschlag gemacht, ein Druckgefäß mit einem Schutzrohr zu umgeben und die Heizgase spiralförmig um das Reaktionsrohr zu leiten.
• Diese Anordnungen genügen aber bei einem großen Teil der unter erhöhten Drücken durchzuführenden Reaktionen nicht.
• Es wurde nun gefunden, daß man mit dem nachstehend beschriebenen Verfahren die gesamten vorerwähnten Nachteile beseitigen kann, indem man ein Druckgefäß mit Mantelheizung folgender Bauart venvendet: In den äußeren Hohlkörper a wird ein zweiter wesentlich schwächerer Hohlkörper b geschoben, der durch die Rippen c die auftretenden Druckspannungen auf den äußeren Hohlkörpera ableitet. In die von den Rippen gebildeten Zwischenräume wird, z. B. bei der elektrischen Heizung, der Heizdraht d gebettet, wobei der Außenmantel durch Isolierstoffe e geschützt werden kann. Die Stromzuführungf wird zweckmäßig durch die Stirnseiten des äußeren Hohlkörpers geführt. Die Heizung kann auch durch Heizgase oder durch eine entsprechende temperierte Flüssigkeit. welche die gebildeten Kanäle durchströmt, erfolgen, ahne daß zwischen den beiden Gefäßwänden ein Druck aufrechterhalten werden muß, der gleich oder nahezu gleich dem Reaktionsdruck ist, wie dies bei der bekamiten pneumatischen Entlastung der Reaktionskammer der Fall ist.
• Die mit Hilfe des inneren Hohlkörpers gebildeten Zwischenräume, welche zur Beheizung des Druckgefäßes dienen, können in dem in neren Umfang des Außenzylinders oder auf den äußeren Umfang des Innc:lz)linders eingearbeitet werden; es können aber auch aus besonderem Material Rippen eingesetzt werden, welche die Kanäle bilden.
• Der Innenzylinder, welcher sich bei zunehmendem Reaktionsdruck an den druckfesten Außenzylinder, übertragen durch die Rippen, anpreßt, braucht nur zwischen den Rippen druckfest zu sein. Die Heizwärme geht daher nur durch dünnwandige Metallteile. Das hierzu erforderliche Wärmegefälle und damit die Temperatur wird herabgesetzt.
• Durch Isolation kann der druckfeste Außenmantel noch weiter vor hohen Temperaturen geschützt werden. Die noch überströmende Wärme auf den druckfesten Außenzylinder wirkt mit der hohen Temperatur auf den kleinen Ringumfang und mit der niedrigen Außentemperatur auf den größeren Mantelumfang, d. h. die Wärmespannung im Außenzylinder, hervorgerufen durch verhinderte Ausdehnung, wird viel kleiner, evtl. sogar gleich Null.
• Ein solches Druckgefäß vermeidet also die Nachteile der Außenheizung und die der Innenheizung und vereinigt die Vorteile beider Beheizungsarten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCII : Verfahren zum Heizen von Druckgefäßen, die aus zwei durch Rippen derart aufeinander abgestützten HohLkörpern bestehen. daß die Übertragung der Druckbelastung VOI1 dem inneren auf den äußeren Hohlkörper nur durch die Rippen erfolgt. dadurch gekennzeichnet, daß die von den Rippen gebildeten Kanäle zur Heizung benutzt werden.