DE714323C - Trommelentwickler zum stetigen Erzeugen von Acetylen aus Erdalkalicarbiden unter Gewinnung trockenen Hydrates - Google Patents

Description

• Trommelentwickler zum stetigen Erzeugen von Acetylen aus Erdalkalicarbiden unter Gewinnung trockenen Hydrates Es ist bekannt, Calciumcarbid in sich drehenden Trommeln oder auf sich drehenden Tellern oder in mit Rührwerk ausgerüsteten Trögen zu vergasen. Hierbei wurde das -Carbid mit dem gebildeten Kalkhydrat: innig vermischt, um durch die Verdünnung durch das Kalkhydrat der Gefahr einer schädlichen Überhitzung zu begegnen. Diese Entwickler haben den Nachteil, daß die Oberflächen der Carbidteilchen für die weitere Einwirkung von Wasser nicht frei liegen, die Gefahr von Verbackungen und Verkrustungen besteht und feuchtes Hydrat anfällt.- Allerdings hat man auch schon Siebtrommeln benutzt und das gebildete Hydrat abgesiebt, indessen stellt hier die Schwierigkeit der Beherrschung der Reaktionswärme und der auftretenden Verkrustungen der Siebe bei ununterbrochenem Betrieb von Vergasern größeren Typs eine besonders schwer zu bewältigende technisch,! Aufgabe dar. Man hat auch versucht, die Siebtrommeln von außen zu kühlen, damit aber erst recht Verüackungen, Verkrustungen u. dgl. herbeigeführt. Zur Verhütung dieser Schwierigkeiten hat man sogar ständige Reinigungsvorrichtungen, wie Bürsten u. dgl., vorgeschlagen, die aber nicht nur ihren Zweck nicht erfüllten, sondern noch weitere Verbacktingsmöglichkeit boten. Man hat sich daher bei einer weiteren Gruppe von Entwicklern darauf beschränkt, die Vergasung in der Siebtrommel nur teilweise durchzuführen und die Weitervergasung auf sich drehenden Tellern usw. unter ständiger Durchmischung mit dem gebildeten Hydrat vorzunehmen. Bei dieser Ausgestaltung hat man die angestrebten Vorteile der Siebtrommelvergasung, nämlich das Freilegen der Carbidfläche und Vermeidung der Wasseraufnahine durch gebildetes Hydrat, wieder aufgegeben und weder einen großen Durchsatz noch trockenes Kalkhydrat erhalten, ganz ab-esehun von der -rößeren U#iiistiii#llichkeit dieser Entwickler.
• Es wurde gefunden,- daß man in besonders einfacher Weise der Schwierigkeiten Herr werden kann und# bei der Vergasung glei-,hzeitig ein völlig trockenes, feiiiptil#-erig(-#; Hydrat erhält, wenn Erdalkalicarbid in ein,-r sich drehenden Siebtrommel vergast wirf!, die im Innern mit Füllkörpern und/oder Kühleinbauten versehen ist und air den über iio - heif Jen Stellen Einrichtwigen zum -cregelten Einführun fein verteilten Wasseri enthält. Die zur TempeTaturbeherrschung dienenden stückigen oder runden Füllk5rper können z. B. Steine, kerarnische und/oder meb gl. sein; die Regelung tallische Fornilinge o. 1 der Wasserzufuhr wird erfiiicltin"-sgein*-#tß >o eingestellt, (laß die Temperatur im Innern de,# Troiiirneleiitwi,71zIers oberhalb iio' C bleibt. Diese Temperaturbedingungen können bei- spielsweise (ladurch kontrolliert bzw. eingestellt werden, daß Thermometerstutzen aw; Eisen oder anderem geei-neten Material in (las Innere der Siebtrommel 1)z,#v. Beschickun.1-, hineinragen und mit Therrnoelementen, Otlecksilbertherinornetern o. dgl. ausgerüstet Z-, werden. Auf die 'erfindungsgernäße Weis(-kann man nicht nur in einfachenTrommeln iii Dauerbetriul) Accuden cri,--#tigen, ohne Gufahr von Vberhitztingen und schädlichen Polymeri -sationserscheinungen, sondern es kann auch in einem Arbeits-an- bzw. in einem einzigen Entwickler ein feinpulveriges, vollständh# trockenes HvIrat erhalten werden, das über die zur Bilätin- von 1-Ivdroxvd stöcllioiiittrisch erforderliche Wassermenge Izeinerl,--i enthält.
• Der erfindungsgemäße Troinmelentwickler wird so betrieben, daß die Siebtrominel z. B. zu l';., oder ihres Voluniens mit stückigen oder rundlichen Füllkörpern, z. B. rundlichen Steinen, beschickt wird, bevor die Füllutilmit L'arbirl erfolgt. Die Füllkörper bew,*rlze-ii nicht mir eine -\ erdünnung des Carbides und darnit Verteilung der auftretenden Reaktionswärme über einen grUleren Raum, sonderii sie wirken auch durch ihre Wärrnekapazität, die (las Auftreten unzulässig hoher oder niedriger Temperaturen verhindert. Gleichzeitig trifft ein Teil des z. B. in Forin uine, fei nen Sprühregens aufgegebenen Wassers auf die heißen Formlinge und wird hierdurch verdampft, so dali es in Dampfform zur Einwirkung auf (las Carbid gelangt. Die inni"-,-Berührung der Carbidteilchen mit,den Formlingen, z. B. kerainischen Füllkörpern, Steinen o. dgl., führt die auftretende Reaktionswärme sofort im Moment ihres Entstehens teilweise ab. Dieser Vorgang läßt sich besünclcrs da-Jurch unterstützen, daß gut wärmeluitende Füllk;;rper Anwendung finden, 7. B.

  Forinlinge wie l;ti In

  zin--lere rundliche Körper aus Aluminium.

  Leichtmetallegierungn 11. (1"1

  Derartige Fornilinge für sich allein Wler in

  '#liz;cliiiii- mit kerarnischen Füllkörpern haben

  den Vorteil, daß das Trommelgewicht nicht

  in tintrwünschtem Maße erhöht wird. So-

  fern in dieser Hinsicht keine Bedenken bc-

  stehen, z. D. bei kleineren Einheiten, kÖnnen

  natürlich auch Füllkörper aus beliebigun

  anderen Metallen, z. B. -L#letallen der Eisen-

  gruppe und Füllkörper aus -Nickel oder

  \-ickellegierungen Anwendung finden, z. B.

  nicht oder nicht

  talle. Es war überraschend, dar las ernst#-

  Problem der Beherrschung der Reaktion5-

  1111 -#teL;o#en Betrieb mit in

  Siebtromineln durch diese Maßnahine sein,--

  Lösung fand, ohne daß andere Erfordernisse,

  Weiterverga.,ung auf nachgeschalteten

  TeljuritpParaten# in 1-1. (1-1..

  wären. Als Füllkhrper eignen sich

  #ii Substanzen, e#

  Ile die entweder ein großes

  ziii-;'--lies Volurven bzw. eine .-rof.,e

  kapazität bzw. eine hohe Wärmuleitfähi-kuit

  habeft und mit Carbid, Wasser, AcetvIen usw.

  nicht reagieren oder im Laufe der Zeit zer-

  "tf*'#rt "verden. Die '#,iel)troliiiriel bleibt mit

  diesen Füllkörpern dauernd gefüllt, während

  (la, Carbid in stetigem Betrieb vin-,guschlütist

  und das gebildete Hvdrat fortlaufend abge-

  sicbt wird. -Natürlich läßt sich auf die aii-

  L#e'

  ,#ebene Weise auch ein Betrieb mit unter-

  brochener Beschickun- bewerkstelligen.

  An Stelle der Füllung der Siebtrommeln

  mit stückigen oder rundlichen Füllkörpern

  werden bei einer besonderen Ausgic##taltun,.-

  #_les Erfin(-lungsgedankens im Innern der Sieh-

  trominel zur Teniperaturre-elung Kühlein-

  bauten vorgesehen, z. B. geeignete Schlanzgen,

  Rohre Dder Rohrbündel, -ekühlte Flächen LU-

  liebi-er Form usw. Diese können ortsfest

  angeordnet sein. -so dal'j' -sich die Siel)trc#iiiiiiul

  nin sie herum bewegt, wodurch diu Obur

  flachen der Carbidteilchen auch noch Itirc'i

  die T\'eibun- an den Kühleinrichtungeju vun -v-

  bilJetuin Hydrat befreit werden. Die Kühl.-

  einrichtungen Werden z. B. ganz oder teil-

  parallel zur Tronn-nelachse angebracht.

  ihre Abrlichtung gegen die unilaufende Trom-

  mul erfolgt in bekannter Weise, z. B. mittels

  Stopfbüchsenscheibendichtung o. dgl. An

  Stelle ortsfester Kühleinrichtungen fin(le-,i

  vorteilhaft in die Trommel fest eingebaute,

  d. li. mitbewegte Kühleinbauten Verwendung.

  Für den neuen Trommelentwickler ist dabei

  #,.-esentlich, daß die Temperatur in der Sieb-

  troniniel und somit auch die mittler-- Tempe-

  ratur der Forrnlinge bzw. der inneren Kühl-

  (.-iiil)atitvii oberhalb iio' C bleibt; insbe-

  l#LII1T1i2r(# ist in cILr -Nähe der Siebwand uine

  Unter4chreitung dieser Temperatur sorgfältig zu vermeiden. Im Falle der Verwendung von Füllkörpern wird dieser Forderung durch Beniessung der auf das Carbid aufzudüsenden Wassermenge Rechnung getragen; im Falle der Anwendung im Innern der Trommel angebrachter Kühlflächen wird die Kühlung vorzugsweise durch siedendes Wasser unter Gewinnung von Dampf vorgenommen. Man ist somit vorteilliafterweise nicht mehr genötigt, alles durch die Reaktionswärme verdampfte Wasser im Acetylen abzuführen. Je nachdem, ob der Dampferzeuger bei geringerem oder höherem Überdruck arbeitet, wird die Arbeitsternperatur des siedenden Kühlmittels bei iio' C oder Über iio'-C konstant gehalten. Natürlich kann die Kühlung der eingebauten Kühlflächen auch auf beliebige andere Weise, d. h. mit anderen flüssigen oder gasförmigen Kühlmitteln erfolgen, z. B. mittels Durchleitung von Luft oder andereil Gasen oder Flüssigkeiten. Die der Kühlung dienenden Einbauten können auch alsWärmeaustauscher für Vorwärmungszwecke u. dgl. benutzt werden, z. B. als Wasservorwärmer-Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Behandlung des Carbides mit flüssigem Wasser zweckmäßig in feinster Zerteilung nur an den Stellen der Reaktionstrommel erfolgt, wo ffie, Temperatur über iio' C liegt, und es ist durch Regelung der Wasserzufuhr dafür Sorge zu tragen, daß diese Temperatur im Innern der Trommel und vor allem in der Nähe der Siebwandung nicht unterschritten wird. Es wurde nämlich gefunden, daß erst durch Beachtung dieser Maßnahme ein einwandfreier Dauerbetrieb ohne Verstopfun,-, der Siebe und damit Betriebsstörungen möglich ist. Durch die erfindungsgemäße Ausrüstung der Reaktionstrommel mit Füllkörpern, im Innern angebrachten Einbauten ti. dgl. ist es überraschenderweise leicht möglich, den Temperaturbedingungen Rechnung züi tragen, d. li. einerseits unter dem Kondensationspunkt liegende Temperaturen zu verineiden, ohne auf der anderen Seite Überhitzungen, Zersetzungserscheinungen, Polyinerisationen u. dgl. befürchten zu mÜssen. Es ist so erstmalig gelungen, dic Vergasunvon größeren Carbidmengen in einfachen sich drehenden Siebtrommeln unter völliger Belierrschung der Reaktionsbedingungen durchzuführen.
• Als eine andere vorteilhafte Ausführungsform wurde die Verwendung von Siebtromineln gefunden, in deren Innern teils ortsfeste orler nlitbewegte Kühlein-bauten angebracht sind, teils Füllkörper, Formlinge o. dgl. z. B. im hinteren Trorntnelteil Verwendung finden: letztere können u. U. auch fortgelassen wer-(1 e n. Es gelingt auf diese Weise, die Kühb t' Jung besonders im Hauptreaktionsgebiet unter Gewinnun,-1, von beliebig nutzbarem Dampf bzw. Warmwasser an Stelle von dem Acetylen beigemischtern Dampf, wirksam zu , #-lüst - alten und die Beherr'schung,der Temperaturen zu gewährleisten. Selbstverständlich können auch in den Teilen der Siebtrommel, die mit eingebauten l#,-ühlflächen ausgerüstet sind, zusätzlich metallische, keramische oder natürliche Füllkörper, z. B. Flintsteine, Verwendun g finden.
• E-s hat sich weiterhin als richtig herausgestellt, das Acetylen vollständig oder wenigstens teilweise im Gegenstrom zu dem Carbidfluß abzuziehen, insbesondere die Abzugsstelle des #Acetylens in die Nähe der CarbideinfÜhrungsstelle zu legen. Auf diese Weise kommt das frische Gut nicht mit flüssigein Wasser, sondern mit Wasserdampf beladenem AC-etvIen in Bleriihrung, wodurch die erste Ver asting besonders vorsichtig* und milde erfoigt, bis das Gut Temperaturen erreicht hat, die bei bzw. über i i o' C liegen. Erst dann ist die Bedüsung mit flüssigem Wasser zulässig. Auf diese #,#'eise wird den Temperaturerfordernissen in der Reaktionstrominel besonders einfach I,echnung getragen. Zusätzlich kann auch insbesondere an der Carbideintrittsseite ein #Ä.'asserdampfstroin von außen eingeführt werden.
• Der neue Trommelentwickler weist besondere Vorteile bei der Vergasung von kaltem oder unsortiertem, z. B. staubförmige und stücki 'ge Anteile enthaltendem Carbid auf, wenn der Vorderteil der Siebtrümmel nicht durcl-Aocht ist oder wenn eine Vollmanteltrommel einen Siebeinsatz enthält, der sich nicht bis zur Einführtingsstelle des Carbids in die Trommel erstreckt. Die Absiebung, beginnt erst, wenn eine Temperatur von wenigstens iio' C erreicht ist und staubförmige Carbidteilchen in Hydrat übergeführt sind. Gerade die Vergasung von unsortiertem Gut war bisher mit Schwierigkeiten verbunden, die durch den neuen Entwickler in technisch einwandfreier Weise be- seitigt werden. Die pulverigen Carbidteilchen werden erfindungsgemäß nicht als solche abgesiebt, sondern vergasen nach der Einschletisung im vordersten undurchlochten 'fxoinmelteil und werden erst nach Umwand-11-ing in Kalkhydrat sofort abgesiebt. Nach Durchlaufen des vordersten undurchlochten bzw. nicht mit Siebeinsatz versehenen Troinnielteils, in dem die pulverigen, -staul)föri-iiigeii Anteile ver,-ast werden, gelan 'gt das stückigü Carbid in den Siebtronimelteil und wird hier erfindtiti,-,sgemäf;') in Acetvlen und Hydrat übergeführt. An Stelle einür Trommel mit undurchlochtem Vorderteil können natürlich auch schon Räume vor der Siebtrommel, wi#" Schnecken, Tröge o. dgl., oder auch eine besondere Vollmante1vortrommel Verwendung finden.
• i Es wurde überraschenderweise weiterhin gefunden, daß als Siebtrommel vorteilhaft Metalltrommeln mit länglichen Schlitzen von mindestens i mm Breite, z. B. 3 mm Breite, angewendet werden. Die Schlitze können 6o mm oder auch ioo mm lang sein, und die Wandung der Metalltrommel kann in passen- . der Dicke gewählt werden, so daß sie für die Aufnahme der Füllkörper, Einbauten u. dgl. geeignet ist. Trotz dieser verhältnismäßig großen Schlitzweite wird unerwarteterweise ein feinstpulveriges, vollkommen trockenes Hydrat erhalten, von dem z. B. über go "/, ohne weitele Behandlung durch ein io ooo-Maschensieb durchfallen. Daß derartige Feinheiten trotz der verhältnismäßi- großen t' ei Wandstärke der Trommeln und großen Schlitzweite zu erzielen sind, war nicht vorauszusehen.
• Es hat sich bei der Ausgestaltung der Betriebsweise des neuen Entwicklers weiterhin herausgestellt, daß die Temperatur-renzen iiii Hauptreaktionsteil vorteilhaft zwischen iio -und 170'C gehalten werden, z.B. bei etwa i-lo bis i5o'C. Selbst dieser enge Bereich läßt sich auf Grund der erfindungsgemäßen Ausrüstung mit Füllkörpern, Kühleinbauten o.dgl. betriebssicher ohne Störungen einhalten. Wird die Temperatur unter 1700 C gehalten, so werden, wie gefunden wurde, gasförmige Polyraerisationsprodukte vermieden.
• Zur Regelung der Füllhöhe und des Carbidflusses werden im Innern der Siebtrommel Stauscheiben, Stauringe, Stausiebe o. dgl. angebracht. Die Siehtrommel kann auch in ihren verschiedenen Teilen mit Füllkörpern verschiedener Größe oder verschAenen Materials ausgerüstet werden zwecks Beeinflussung der Verdünnungswirkung, Wirmel.:apazität, Wärmcleitfähigkeit u. dgl.
• Der ganze Vergasungsvorgang wie auch die im Innern auftretenden Temperaturen bzw. die Temperaturverteilung lassen sich auch weitgehend durch Bemessung der Umlaufgesch-%,#,indi,gl,eit der Siebtrommel regeln, beispielsweise kann eine weitgehend gleichmäßige Temperatur und Wasserverdampfung über die ganze Siehtrommellänge eingestellt werden. Im allgemeinen erweisen sich bei Siebtrommeln von z. B. 6oo bis :2ooo min Durchmesser und 3 bis 12 in Länge Umlaufgeschwindigkeiten von i bis io als vorteilhaft.
• Ein Trammelentwickler gemäß der Erfindung wird, wie bereits erwähnt, beispielswe?se durch eine umlaufende Siebtrornmel dargestellt, a die von einer feststehenden oder sich drehenden Vollmanteltrommel mit Abstand umgeben ist. Die Umlaufgeschwindigkeit und Umlaufrichtung der beiden Trommeln kann unabhängig voneinander, z. B. die Drehung entgegengesetzt sein. Vorzugsweise wird aber eine Ausführungsforrn gewählt, bei der die beiden Trommeln fest miteinander verbunden sind, so daß Winkelgeschwindigkeit und Drehrichtun- übereinstimmen, z. B. bei Benutzung eines im Innern einer Vollinanteltrommel iiii'# Abstand angeordneten Siebtrommeleinsatzes.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 'Trommelentwickler zum stetigen Erzeugen von Acetylen aus Erdalkalicarbiden unter Gewirmung trockenen Hydrates in einer rotierenden Siebtrommel, dadurch gekennzeichnet daß die Siebtrominel im Innern mit Füllkörpern undloder Kühleinbauten versehen ist und daß an den über iioc heißen Stellen Einrichtungen zum geregelten Einführen feinverteilten Wassers vorgesehen sind.
2. 2, Entwickler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinbauten ah; Dampferzeuger ausgebildet sind. 3. Entwickler nach Anspruch i und 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugsstelle des Acetylens nahe der Carbideinführungsstelle angeordnet ist. 4. Entwickler nach Anspruch i bis 32 dadurch gekennzeichnet, daß der Vorderteil der Siebtrommel nicht durchlocht ist oder daß eine Vollmanteltrommel einen Siebeinsatz enthält, der sich nicht bis zur Einführungsstelle des Carbids in die Trommel erstreckt. 5. Entwickler nach Anspruch i bis 4, ,dadurch gekennzeichnet, daß die Metalltro-ininel längliche Schlitze min:de.#;tens von i min, z. B. 3 mm, Breite besitzt. 6. Entwickler nach Anspruch i bis dadurch gekennzeichnet, daß im Innern der Siebtrommel Stauscheiben, Stauringc i o. dgl. angebracht sind. 7. Verfahren zum Betrieb des Entwicklers nach Anspruch i bis »6, dadurch ge- kennzeichnet, daß im Hauptteil Ternperaturen bis 1700 C eingehalten werden.