DE606345C

DE606345C - Vorrichtung zur Durchfuehrung von chemischen und thermischen Prozessen zwischen staubfoermigem Material und Gasen

Info

Publication number: DE606345C
Application number: DEH134221D
Authority: DE
Original assignee: SELMA VON KULISITSCH GEB VON T
Current assignee: SELMA VON KULISITSCH GEB VON T
Priority date: 1932-11-29
Filing date: 1932-11-29
Publication date: 1934-11-30

Description

Vorrichtung zur Durchführung von chemischen und thermischen Prozessen zwischen staubförmigem Material und Gasen Bei chemischen und thermischen Prozessen ist es bereits bekannt, die Wandungen der Reaktionsgefäße vor chemischen Angriff und das zu behandelnde Material vor dem Festsetzen dadurch zu schützen, daß Spül- bzw. Arbeitsgase tangential in das Gefäß geführt werden.
Auch ist es bekannt, durch tangential in einen Reaktionsraum eintretende Arbeitsgase das zu behandelnde Material in abgeteilten Zonen quer zur Achse zu befördern, um eine intensive Wirkung der Gase auf die festen Stoffe zu erzielen.
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung, bei der das staubförmige Material vorteilhaft mit dem Arbeitsgas axial in die Reaktionskammer gefördert wird, während Spül- oder Arbeitsgase teilweise tangential durch gut verteilte Schlitze durch die Wandungen eingeführt werden, diese innen als Schutzgase bespülen und teilweise senkrecht dazu durch ringförmige Schlitze, die das Reaktionsgefäß in Zonen einteilen, eintreten. Diese ringförmigen, gegebenenfalls trichterförmigen Schlitze, die auch in Zellen aufgeteilt sein können, dienen dazu, Querzonen durch Gaswirbel in den sonst nicht unterteilten Reaktionskammern zu bilden. In den Zonen bilden sich geschlossene Ringwirbel, die die Mischung des Reaktionsmaterials mit den Gasen und damit die Reaktion beschleunigen. Das Material wird dabei nur wenig von den tangential eintretenden Gasen mitgeführt, so daß diese nur die Wandungen vor der Wirkung der Reaktionsmaterialien oder der Reaktionsprodukte schützen und Ablagerungen verhindern.
In der Zeichnung ist die Vorrichtung schematisch dargestellt. Fig. i zeigt einen Längsschnitt durch die Reaktionskammer. Fig. 2 und 3 zeigen Teilquerschnitte nach A-B und C-D.
Ein äußerer Mantel i umhüllt eine Reaktionskammer mit Zonen 2 bis 6. Durch die Öffnung 7 wird fortlaufend staubförmiges Material zerstäubt aufgegeben. Durch tangentiale Schlitze 8 wird ein durch Rohr g zugeführtes Schutzgas in die erste Zone der Reaktionskammer eingeleitet, damit der Staub nicht vor der Durchwirbelung in unerwünschte Teilreaktion tritt. Das Gemisch -Gas, Staub - wird nun durch die weiteren Zonen 2 bis 6 geführt. Weitere Gase werden durch Rohr i i in den Ringmantel zwischen Außen- und Innengefäß eingeführt. Durch Tangentialschlitze io tritt nun etwa in der Pfeilrichtung (Fig.3) längs der Wandungen das Spül- bzw. Arbeitsgas ein, wobei es zweckmäßig von Zone zu Zone die Richtung wechselt; zur Bildung enger Tangentialschlitze stoßen z. B. Tarigentiallamellen 20 mit abgeschrägten Kanten an die Nachbarlamellen.
Zwischen den Zonen tritt ein Teil des Gases durch die Ouer- bzw. Ringschlitze 12 etwa radial ein (Fig.2). Neben der Einwirkung dieser eintretenden wirbelnden Gase spielen thermische Bewegungen z. B. bei aufgegebenen heißen Gasen -eine große Rolle; so daß im Innern etwa Ringwalzen entstehen, die in Zone4 durchRingpfeile dargestellt sind. Die Ringschlitze können auch als Trichter 13 ausgebildet und gegebenenfalls durch Querführungen 14 (Fig. 2) in Zellen unterteilt sein. Es kann eine weitere Gaszuführung 15, gegebenenfalls mit Drosseleinrichtungen, vorgesehen sein, um eine Schutz- und Wirbelbildung gesondert in der Reaktionszone 5 zu erzeugen. Bei 16 können Gase in die Zone 6 eingeführt werden, um gegebenenfalls die Vollendung der Reaktion in dieser herbeizuführen. Die Zonen in dem Mantelraum können durch Dichtungen 17, die in gleicher Höhe mit den Ringeinführungen angeordnet sind, voneinander getrennt sein.
Die Reaktionsprodukte treten durch ein Rohr 18 in den Entstauber 1g zum Trennen der Gase bzw. Dämpfe von den staubförmigen Produkten.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung läßt sich z. B. zur Druckspaltung von bituminösen Fossilien, z. B. von Braukohlenstaub, im Spülgasstrom verwenden.
Der vorgetrocknete Braunkohlenstaub mit 4 bis 6 °1o Wasser wird bei etwa 8o° durch die Öffnung 7 aufgegeben. Durch die Tangentialschlitze 8 wird kaltes Gas eingeführt. Es wird hierdurch ein Aufsteigen heißer Gase aus dem Reaktionsgefäß in das Rohr 7 verhindert. Der langsam von Zone zu Zone fallende bzw. im Gasstrome gezogene und gewirbelte Braunkohlenstaub wird mit heißen incrten Spülgasen von beispielsweise 68o bis 7c90° vermischt, die durch Rohr ii und die Tangential- und Ringschlitze io und 12 in die Zonen 2, 3, 4 eingeführt werden, wobei die Temperatur von Zone zu Zone steigt, so daß die Höchsttemperatur von etwa 60o °, kurz beispielsweise o,5 bis 2 Sekunden, in Zone 4 erreicht wird. Es ist ein Druck des Gases von etwa 2o Atü erforderlich, um diese Höchsttemperatur genügend schnell wirksam zu gestalten. In Zone 5 setzt eine Abkühlung auf Temperaturen ein, bei denen Benzin nicht zersetzt wird. Die Reaktion wird in Zone 6 durch entsprechende Abkühlung auf beispielsweise 40o bis 42o° vollendet.
Es wird beim Arbeiten mit der beschriebenen Vorrichtung jeder Ansatz an den Wandungen sicher verhindert, wobei die Benzinausscheidung so weit getrieben werden kann, daß der entstehende Koks nicht mehr klebt und im Gasfilter i9 aus dem Spülgas-Dampf-Gemisch abgeschieden wird.
Auf io kg trockenen Braunkohlenstaub werden etwa 1,5 cbm heißes Spülgas verwendet.
Die Vorrichtung läßt sich ferner z. B. auch zum Chlorieren von afrikanischen Noriten benutzen.
Das chlorierende Rösten der Erze bei 218 bis 23o° oder 6oo bis 7oo° C dient dazu, die schwer aufschließ,baren Platin-Arsen-Verbindungenaufzuschließen. DaunterBenutzungder Vorrichtung gemäß der Erfindung das Chlorgas durch die tangential einströmenden Heizgase und Spülgase von der Wandung der Reaktionskammer abgehalten wird, kann der Prozeß ungestört bis zu Ende geführt werden.
Ferner läßt sick die Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Reduktion von Eisenerzen und zur Behandlung von Gestein in Staubform, z. B. von Phosphoritstaub, sowie zur Durchführung von Trocknungsprozessen von festen pulverförmigen Stoffen mit Gasen benutzen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zur Durchführung von chemischen und thermischen Prozessen zwischen staubförmigem Material und Gasen, insbesondere zur Druckwärmespaltung bituminöser Fossilien, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgefäß über seine ganze Länge mit Schlitzen versehen ist, durch die Spülgase tangential in das Reaktionsgefäß eingeleitet werden, und daß in der Querrichtung zu diesen Schlitzen ring-, oder trichterförmige Schlitze zur Einführung weiterer Gase angeordnet sind, durch die das Reaktionsgefäß in Zonen. aufgeteilt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die ring- oder trichterförmigen Schlitze durch Zwischenwände unterteilt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tangentialschlitze in den aufeinanderfolgenden Tangentialzonen derart angeordnet sind, daß die tangential eintretenden Gase in den einzelnen Zonen eine verschiedene Richtung aufweisen.