Vorrichtung zur fraktionierten Kondensation von Metalldämpfen Es ist
bekannt, zur Kondensation von Metalldämpfen Kondensatoren zu verwenden, die sich
um eine liegende Achse drehen. Diese Ausführungsform des Kondensators kommt vor
allen Dingen dann in Betracht, wenn. die Destillation der Metalle in sich drehenden
Muffeln durchgeführt wird. Bei der Durchführung eines derartigen Destillationsverfahrens,
z. B. bei der Destillation von Zink, läßt es sich nicht vermeiden, daß neben dem
Hauptmetall auch solche Metallre mit abdestilliert werden, deren Siedepunkt tiefer
liegt als der des -Hauptmetalls, also z. B. des Cadmiums. Außerdem werden :erfahrungsgemäß
auch im gewissen Umfang solche Metalle mitdestilliert, deren Siedepunkt höher liegt
als der des Hauptmetalls, also beispielsweise des Bleis, wobei die Menge des in
dem Zinkdampf enthaltenen Bleidampfes wesentlich größer ist, als dem Dampfdruck
des Bleis bei der Destillationstemperatur entspricht. Durch die lebhafte Entwicklung
der Destillatiansgase sind außerdem in den Destillationsgasen regelmäßig fremde
Beimengungen, wie Erzstaub, Koksstaub, enthalten.Device for the fractional condensation of metal vapors It is
known to use capacitors for the condensation of metal vapors, which are
rotate around a horizontal axis. This embodiment of the capacitor occurs
all things into consideration, if. the distillation of the metals in revolving
Muffling is carried out. When performing such a distillation process,
z. B. in the distillation of zinc, it can not be avoided that in addition to
Main metal also those Metallre are distilled off with their boiling point lower
lies than that of the main metal, i.e. z. B. of cadmium. In addition: according to experience
also, to a certain extent, distilled metals with a higher boiling point
than that of the main metal, for example lead, where the amount of in
the lead vapor contained in the zinc vapor is much greater than the vapor pressure
of lead at the distillation temperature. Because of the lively development
The distillation gases are also regularly foreign to the distillation gases
Contains admixtures such as ore dust, coke dust.
Die Erfindung bezweckt die Ausbildung einer Kondensatörform, die essermöglicht,
aus diesen. stark verunreinigten Destillationsgasen ein reines Metallkondensat zu
erhalten. Die Erfindung besteht darin, daB, meinem Kondensator, der sich um eine
liegende Achse dreht, ein oder mehrere Stauringe .angebaut werden, die den Kondensator
in mehrere Abteilungen unterteilen. Die Stauringe sind erfindungsgemäß so ausgebildet,
daß die in den einzelneu Abteilungen kondensierten. Metallbäder nicht miteinander
in. Berührung kommen und daß die Destillationsgase die einzelnen Abteilungen des
Kondensators nacheinander durchlaufen.The invention aims at the formation of a condenser shape which makes it possible to
from these. a pure metal condensate to heavily contaminated distillation gases
obtain. The invention consists in that, my capacitor, which is a
horizontal axis rotates, one or more retaining rings
divide into several departments. According to the invention, the retaining rings are designed in such a way that
that they condensed in the individual departments. Metal baths not with each other
in. come into contact and that the distillation gases the individual departments of the
Run through the capacitor one after the other.
Es ist an sich bereits vorgeschlagen, .einen stehenden Kondensator
in mehrere voneinander abgegrenzte Abteilungen zu teilen, welche so angeordnet sind,
daß in jeder Abteilung die ausgeschiedenen Kondensationsprodukte entnommen werden
können. Demgegenüber wird durch einen gemäß der Erfindung unterteilten, sich drehenden
Kondensator eine dauernde Benetzung der Oberfläche des Kondensators mit dem Metallerreicht,
und diese benetzten Flächen rufen eine wesentliche Beschleunigung der Kondensation
hervor. Während bei dem feststehenden Kondensator umständliche Transportvorrichtungen.
in den Ofen eingebaut werden müssen, die der Einwirkung der Metalldämpfe und -bäder
ausgesetzt sind, erfolgt bei denn sich drehenden Kondensator die Führung des Metalls
in einfacher Weise durch die Drehung selbst.It has already been proposed to use a standing capacitor
to be divided into several separate departments, which are arranged in such a way that
that the precipitated condensation products are removed in each compartment
can. In contrast, by a divided according to the invention, rotating
Condenser achieves permanent wetting of the surface of the condenser with the metal,
and these wetted areas cause a substantial acceleration in condensation
emerged. While with the fixed condenser cumbersome transport devices.
Must be built into the furnace to protect it from exposure to metal vapors and baths
are exposed, because the condenser is rotating, the metal is guided
in a simple way by the rotation itself.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines für das Verfahren
geeigneten Kondensators veranschaulicht, und zwar in Abb. i im Längsschnitt rund
in Abb. 2 im Querschnitt.In the drawing, one embodiment is one for the method
suitable capacitor illustrated, namely in Fig. i in longitudinal section round
in Fig. 2 in cross section.
In beiden Abbildungen stellt i den äußeren Kondensatormantel dar,
der innen mit einem Wärmeschutzmantel 2 ausgebildet ist. In Abb. i treten die Destillätionsgase
durch die öffnung 3 ein. Die Abgase des Kondensators verlassen ihn bei ¢. Es sind
zwei Stauringe 5 und 6 im Kondensator eingebaut, die so ausgebildet
sind,
daß die in den Abteilungen A, B und C angesammelten Metallbäder 7, 8 und 9 bei jeder
Stellung des Kondensators nicht miteinander in Berührung kommen können. Zum periodischen
Abstich der Metallbäder sind die Öffnungen i o, TI und 1z vorgesehen. In der Wandung
z des Kondensators sind Vorrichtungen 13, i q. -und 15 vorgesehen, die durch Zuführung
oder Abführung von Wärme die Einstellung der für die einzelnen Abteilungen gewünschten
Temperaturen ermöglichen. Soweit eine Wärmezufuhr lerforderlich ist, empfiehlt sich
eine elektrische Beheizung, während zu der meist @erforderlichen Wärmeabfuhr ,der
Einbau von Kühlrohren bei 13, i q. und 15 zweckmäßig isst. An Stelle von
Kühlrohren läßt sich auch eine Kühlung durch verschieden starke Kühlung des äußeren
Mantels bei entsprechender Abmessung der Kondensatorauskleidung erreichen. Die bei
3 eintretenden Metall,-dämpfe-werden in der Kammer A durch @entsprechende Kühlung
auf eine Temperaturstufe gebracht, die annähernd dem Siedepunkt des Hauptmetalls
entspricht. Bei der Kondensation von Zinkdämpfen, die neben Flugstaub - Blei- und
Cadmiunidämpf mit sich führen, wird in der KammerA Beine Temperatur von etwa goo°
bis 95o° C eingestellt. Bei dieser Temperatur kondensiert sich der destillierte
Bleidampf entsprechend dem geringen Dampfdruck des.Bleis bei dieser Temperatur.
Außerdem kondensiert sich ein gewisser Teil des Zinks, besonders wenn iman die Temperatur
bei .etwa goo° C hält. Die in der KammerA sich bildenden Nebeltropfen aus Bleidampf
und Zinkdampf führen zum Niederschlagen des mitgerissenen Staubes, so daß sich im
unteren Teil der Kammer A ;ein Metallbad bildet, das aus Blei und einem geringen
Teil des Zinks besteht und die mechanisch mitgerissenen Verunreinigungen praktisch
vollkommen .enthält. Die auf diese Weise gereinigten Destillationsgase treten in
die Kammer B ein, wo die Temperatur so weit gesenkt wird, daß in ihr das Hauptmetall,
im vorliegenden Falle das Zink, zur Kondensation kommt, was praktisch eine Temperatur
von etwa 6oo° C bedeutet. Bei dieser Temperatur kann der Cadmiumdampf noch nicht
zur Kondensation kommen; dieser tritt vielmehr mit einer kleinen Menge des Zinkdampfes
in die Kammer C, wo durch weitere Temperaturherabsetzung eine Cadmium-Zink-Legierung
niedergeschlagen wird. Falls auf die Gewinnung dieser Cadmitun-Zink-Legierung kein
Wert gelegt wird, ist die Anordnung eines zweiten Stauringes 6 nicht @erforderlich,
und die Temperatur der um C vergrößerten Kammer wird so gehalten, daß bei 4 die
Cadmiumdämpfe mit einem kleinen Teil des Zinks den Kondensator verlassen. Die Gewinnung
dieser Metalldämpfe kann dann in der bekannten Weise in einer Allonge erfolgen.In both figures, i represents the outer capacitor jacket, which is formed with a heat protection jacket 2 on the inside. In Fig. I, the distillation gases enter through opening 3. The exhaust gases from the condenser leave it at ¢. There are two retaining rings 5 and 6 built into the condenser, which are designed in such a way that the metal baths 7, 8 and 9 collected in compartments A, B and C cannot come into contact with one another in any position of the condenser. The openings io, TI and 1z are provided for periodic tapping of the metal baths. In the wall z of the capacitor there are devices 13, i q. -and 15 provided, which allow the setting of the desired temperatures for the individual departments by supplying or removing heat. If a supply of heat is required, electrical heating is recommended, while in addition to the usually required heat dissipation, the installation of cooling pipes at 13, i q. and 15 eats appropriately. Instead of cooling tubes, cooling can also be achieved by cooling the outer jacket to different degrees with the corresponding dimensions of the condenser lining. The metal vapors entering at 3 are brought to a temperature level in chamber A by appropriate cooling which approximately corresponds to the boiling point of the main metal. In the case of the condensation of zinc vapors, which in addition to airborne dust - lead and Cadmiunidämpfäpf with it, a temperature of about goo ° to 95o ° C is set in chamber A legs. At this temperature, the distilled lead vapor condenses in accordance with the low vapor pressure of the lead at this temperature. In addition, a certain amount of the zinc condenses, especially if the temperature is kept at about goo ° C. The mist droplets of lead vapor and zinc vapor that form in chamber A precipitate the entrained dust, so that a metal bath is formed in the lower part of chamber A; which consists of lead and a small amount of zinc and the mechanically entrained impurities are practically complete. contains. The distillation gases purified in this way enter chamber B, where the temperature is lowered so far that the main metal, in the present case zinc, condenses in it, which in practice means a temperature of about 600.degree. At this temperature the cadmium vapor cannot yet condense; Rather, this enters chamber C with a small amount of zinc vapor, where a cadmium-zinc alloy is precipitated by lowering the temperature further. If the production of this cadmium-zinc alloy is not important, the arrangement of a second damming ring 6 is not necessary, and the temperature of the chamber, which is enlarged by C, is maintained so that at 4 the cadmium vapors with a small part of the zinc Exit condenser. These metal vapors can then be obtained in the known manner in an allonge.
Um einen möglichst guten Temperaturausgleich zwischen den zu kondensierenden
Gasen und dem flüssigen Metall herbeizuführen und damit eine möglichst vollkommene
Abscheidung der schwer kondensierbaren Metalle sowie des Flugstaubes zu erreichen,
empfiehlt es sich, die Innenwandung des Kondensators in allen Abteilungen bzw. ,nur
in der Abteilung A so auszubilden, daß, bei der Umdrehung ein Teil des in dieser
Abteilung flüssigen Metallbades durch die Wandung mit hochgenommen wird und dann
im freien Fall durch die Gase zurückgeführt wird. Zu diesem Zweck wird die Innenwandung
des Kondensators mit Schaufeln oder schaufelähnlich ausgebildeten Vorsprüngen versehen,
wie in Abb. z, die einen Schritt durch die Kammer A nach der Linie 1-I zeigt, dargestellt
ist. Die Vorsprünge an der inneren Wand des Kondensators sind nicht nur in der Lage,
einen Teil des flüssigen Metalls bei der Drehbewegung mit nach oben zu nehmen, sondern
an ihnen findet auch zum großen Teil die Kondensation des Metalls aus den Gasen
statt, wobei die sich bildenden Tropfen dann ebenfalls durch den Gasstrom hindurchfallen.
Die Bürührungsflächen zwischen dem Gasstrom und dem als Waschflüssigkeit dienenden
Metallbad der einzelnen Kammern, insbesondere der Kammer A, läßt sich noch dadurch
wesentlich verstärken, daß in der oder den Kammern Füllkörper 'beliebiger Art gehalten
werden, die so beschaffen sind, daß sie gut gasdurchlässig sind, wobei dann die
mitgenommenen Metallteile die Oberfläche dieser Füllkörper mehr oder weniger überziehen
und wesentlich langsamer in das Bad zurückgelangen. Der Anteil des in den einzelnen
Kammern sich kondensierenden Hauptmetalls, z. B. des Zinks, läßt sich durch Einstellung
der Temperatur in den verschiedenen Kam-. mern genau regulieren. Wenn beispielsweise
vorübergehend die Temperatur der Kammer so niedrig ist, d.aß sich ein unverhältnismäßig
großer Teil des Zinks in ihr kondensiert, läßt sich durch zeitweilige Überhitzung
der Kammer eine erneute Verdampfung dieses Zinks bewerkstelligen. Falls die Kühlung
in den einzelnen Kammern durch die Wandung des Kondensators hindurch nicht genügt,
um die in ihnen gewünschte Temperaturerniedrigung zu bewerkstelligen, so kann man
diese Kühlung dadurch erreichen, daß man den Kammern festes oder flüssiges Metall
von außen her zuführt. Wenn z. B. die Destillationsgase, die bei 3 in den Kondensator
eintreten, eine so hohe Temperatur aufwessen,
daß in der KammerA
noch keine genügende Abscheidung des Bleis erfolgt, so kann man in dieser Kammer
festes ader flüssiges Zink einführen. Es findet dann in der Kammer eine Destillation
dieses zugesetzten Metalls statt, was eine entsprechende Herabsetzung der Temperatur
auf den Siedepunkt des Zinks bedingt. Die Zuführung dieses Metalls in flüssiger
Form kann beispielsweise durch die Spirale 16 erfolgen, die in Abb. i um den Kondensator
bei Abteilung A herumgelegt ist. Das flüssige Metall, das sich in dem Trog 17 befindet,
wird durch eine Mitnehmen-orrichtung 18 während der Drehbewegung des Kondensators
aufgenommen und gelangt durch den Stutzen i 9 in das Innere der AbteilungA. Durch
das sich in den einzelnen Windungen der Spirale befindende flüssige Metall wird
bei jeder Stellung des Kondensators ein Luftabschluß bewirkt. Erforderlichenfalls
lassen sich in dar Spirale Ventile vorsehen, die zur Regulierung der Metallzuführung
periodisch geöffnet oder geschlossen werden können.In order to achieve the best possible temperature equalization between the
To bring about gases and the liquid metal and thus as perfect as possible
To achieve separation of the difficult to condense metals as well as the fly ash,
it is recommended that the inner wall of the condenser in all departments, respectively, only
in department A so that, during the revolution, a part of that in this
Department of liquid metal bath is taken through the wall with and then
is returned in free fall by the gases. For this purpose, the inner wall
the condenser is provided with blades or blade-like projections,
as shown in Fig. z, which shows a step through chamber A along line 1-I
is. The protrusions on the inner wall of the condenser are not only able to
to take part of the liquid metal upwards when rotating, but rather
The condensation of the metal from the gases also takes place on them to a large extent
instead, the droplets that form then also fall through the gas flow.
The contact surfaces between the gas flow and the washing liquid
Metal bath of the individual chambers, in particular chamber A, can still be thereby
significantly reinforce that in the chamber or chambers fillers' of any type held
are designed so that they are well gas permeable, in which case the
Taken metal parts cover the surface of this packing more or less
and get back into the bathroom much more slowly. The proportion of in the individual
Chambers of condensing main metal, e.g. B. of zinc, can be adjusted by setting
the temperature in the various chambers. regulate them precisely. For example, if
temporarily the temperature of the chamber is so low that it becomes disproportionate
large part of the zinc condenses in it, can be removed by temporary overheating
bring about a renewed evaporation of this zinc in the chamber. If the cooling
in the individual chambers through the wall of the condenser is not sufficient,
in order to bring about the temperature reduction desired in them, one can
achieve this cooling by adding solid or liquid metal to the chambers
supplies from the outside. If z. B. the distillation gases at 3 in the condenser
enter, soak up such a high temperature,
that in chamber A.
If the lead has not yet been sufficiently deposited, one can do this in this chamber
Introduce solid or liquid zinc. Distillation then takes place in the chamber
this added metal instead, resulting in a corresponding lowering of the temperature
conditional on the boiling point of the zinc. The feeding of this metal in liquid
Form can for example be done by the spiral 16, which in Fig. I around the capacitor
is lying around at department A. The liquid metal that is in the trough 17,
is driven by a take-away device 18 during the rotation of the condenser
added and passes through the connector i 9 into the interior of compartment A. By
the liquid metal in the individual turns of the spiral becomes
causes an air exclusion at every position of the condenser. If necessary
Valves can be provided in the spiral to regulate the metal feed
can be opened or closed periodically.
Der vorstehend für die Kondensation von Zinkdampf beschriebene Kondensator
laßt sich in gleicher Weise auch für die fraktionierte Kondensation anderer Metalldämpfe
verwenden, z. B. zur fraktionierten Destillation von Arsen-, Antimondämpfen, Magnesium,
Aluminiumdämpfen, Blei-, Silberdämpfen usw.The condenser described above for the condensation of zinc vapor
can be used in the same way for the fractional condensation of other metal vapors
use, e.g. B. for the fractional distillation of arsenic, antimony vapors, magnesium,
Aluminum vapors, lead, silver vapors, etc.