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" Vorrichtung zujrrilSrzeugiÄg von Acetylen." " Apparatus for making acetylene."

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur fortlaufenden Erzeugung von Acetylen aus Kalciumkarbid und Wasser unter Gewinnung von im wesentlichen trockenem Kaiciumhydroxyd·The invention relates to a device for the continuous production of acetylene from calcium carbide and water to obtain essentially dry calcium hydroxide

Bei der Entwicklung von Acetylen aus körnigem Kalciumkarbid in einem Entwicklungsbehälter mit einem Wasservorrat wurde die sieben- bis zehnfache Menge des für die vollständige Umsetzung erforderlichen Wassers benötigt, um die Wärmekapazität des überschüssigen Wassers zur Aufnahme der Reaktionswärme auszunutzen, da die Reaktion hoch exotherm ist„ Der Hauptnachteil dieses Entwicklungsverfahrens bestand in der Bildung von Kaleiumhydroxyd in Form von Kalkschlamm. Dieser Schlamm war nur mühsam zu handhaben und schwierig zu verwerten.When developing acetylene from granular calcium carbide in a developing tank with a The water supply required seven to ten times the amount of water required for complete implementation, in order to utilize the heat capacity of the excess water to absorb the heat of reaction, since the reaction is highly exothermic. “The main disadvantage of this development process was the formation of potassium hydroxide in Form of lime sludge. This sludge was difficult to handle and difficult to recycle.

Bei der Trockenentwicklung des Acetylene wird das Kalciumkarbid nur mit soviel Wasser in Berührung gebracht, wie zur vollständigen Zersetzung des Karbids notwendig ist, zusätzlich einer Menge, welche verdampft wird, um die latente Verdampfungswärme dieses Wasserüberschusses zur Absorption der Reaktionswärme auszunutzen. WährendDuring the dry development of acetylene, the calcium carbide is only brought into contact with as much water as is necessary for complete decomposition of the carbide is, in addition, an amount which is evaporated to the latent heat of evaporation of this excess water to take advantage of the absorption of the heat of reaction. While

bei diesem Verfahren ein im wesentlichen trockener Rückstand entsteht, ist das entwickelte Acetylengas mit V/asserdampf gesättigt, was zur Temperaturregelung nötig ist, die nicht über 100° C steigen soll. Hierbei besteht die Neigung, daß die im Acetylen enthaltene Feuchtigkeit sich auf den Trockenrückstand beim Abkühlen niederschlägt.This process produces an essentially dry residue, which is the evolved acetylene gas with water vapor saturated, which is necessary for temperature control, which should not rise above 100 ° C. There is a tendency that the moisture contained in the acetylene is reflected on the dry residue when it cools.

Da das bei der Entwicklung des Acetyleng benutzte Wasser fast stets Unfceinigkeiten in Form vmn gelösten Gasen enthält, führt jeder Wasserüberschuß bei der Entwicklung des Acetylene zur Erhöhung solcher Verunreinigungen, die nachteilig ist. Soll z.B. das Acetylen in Druckflaschen aufgespeichert werden, dann bewirkt die Anwesenheit von Verunreinigungen einen sehr starken Druckanstieg, weil diese Verunreinigungen im Aceton viel weniger löslich sind als das Acetylen. Eine Verringerung der Menge an Verunreinigungen erhöht ferner die in einer Druckflasche auflösbare Acetylenmenge, ohne daß eine erwünschte Druckgrenze überschritten wird«Since the water used in the development of acetylene almost always contains imperfections in the form of dissolved gases contains, any excess of water in the development of the acetylene leads to an increase in such impurities, which are disadvantageous is. If, for example, the acetylene is to be stored in pressure bottles, then the presence of impurities causes it a very sharp increase in pressure because these impurities are much less soluble in acetone than that Acetylene. A decrease in the amount of impurities also increases the amount of acetylene that can be dissolved in a pressure bottle, without exceeding a desired pressure limit «

Um ein trockenes, reines Gas zu erhalten wurde vorgeschlagen, daß das Wasser unterhalb der Karbidoberfläche eingeleitet und das entwickelte mit Wasserdampf beladene Acetylen dann an trockenem, noch nicht in Reaktion getretenem Karbid vorbeigeleitet wird, das dann die im Gase enthaltene Feuchtigkeit aufnimmt. Mit der bekannten Vorrichtung ist es jedoch weder möglich eine fortlaufende Erzeugung von Acetylen durchzuführen, noch die Bildung von trokkenem Kalciumhydroxyd zu erreichen»In order to obtain a dry, pure gas it has been suggested that the water be below the carbide surface initiated and the vapor-laden acetylene developed on dry, not yet reacted Carbide is passed by, which then absorbs the moisture contained in the gas. With the known device however, it is not possible to carry out a continuous generation of acetylene, nor the formation of dry one To achieve calcium hydroxide »

Es ist ferner bekannt, Acetylen in Trommelentwicklern herzustellen, in denen das eingeführte KarbidIt is also known to produce acetylene in drum developers in which the carbide introduced

eine horizontale Troiamel, die in einem zylindrischen Gehäuse läuft, durchlaufen muß. Ueber das Karbid wird Wasser gesprengt, und am Ende der Trommel fällt im wesentlichen trockendes Hydrat zusammen mit nicht in -Reaktion getretenem Karbid in eine zweite zylindrische trommel, die mit einer horizontalen, Flügel tragenden Welle versehen ist. Zusätzlich wird noch Wasser zu dem Karbid gegeben, um dieses zu zersetzen. Dadurch wird die Masse mit yfo bis 6% Wasser versehen. Dadurch, daß das Wasser über die heiße in Reaktion befindliche Masse gesprengt wird, wird dabei eine große Menge Wasser verdunstetea horizontal Troiamel, which runs in a cylindrical housing, must go through. Water is sprinkled over the carbide, and at the end of the drum essentially drying hydrate falls together with unreacted carbide into a second cylindrical drum, which is provided with a horizontal, wing-bearing shaft. In addition, water is added to the carbide in order to decompose it. This provides the mass with up to 6% water. By sprinkling the water over the hot reacting mass, a large amount of water is evaporated

Es wurde nun gefunden, daß bei Höchsttemperaturen bis zu 4-00⁰C Acetylen im wesentlichen frei von Verunreinigungen, mit Sicherheit in großen Mengen durch Einwirkung von Kalciumkarbid auf eine begrenzte Wassermenge, entwickelt werden kann, falls das Karbid und das erzeugte KaI-ciumhydroxyd in ständiger Bewegung gehalten werden und die richtige Wassermenge durch mehrere Wassereintrittsöffnungen in die Entwicklungskammer eintritt, die unterhalb der Karbidfüllung angeordnet sind ader in der Nähe der Karbidoberfläche« Bei Temperaturen über 400° G tritt aber eine Zersetzung des Acetylens ein. Es wurde ferner gefunden, daß es vorteilhaft ist, das erzeugte Acetylen so rasch als möglich abzuziehen, was durch Anordnung mehrerer, auf die Reaktions-It has now been found that at maximum temperatures of up to 4-00 ⁰ C acetylene can be developed essentially free of impurities, certainly in large quantities by the action of calcium carbide on a limited amount of water, if the carbide and the potassium hydroxide produced are in constant movement and the correct amount of water enters the development chamber through several water inlet openings, which are arranged below the carbide filling or in the vicinity of the carbide surface. At temperatures above 400 ° G, however, decomposition of the acetylene occurs. It has also been found that it is advantageous to withdraw the acetylene produced as quickly as possible, which can be achieved by arranging several, on the reaction

inin

kammer verteilte Rohre erfolgt. Indem man die/nur einem geringen Ueberschuß für die völlige Umsetzung erforderliche Wassermenge zufügt, wird ständig ein im wesentlichen trokkenes Kalciumhydroxyd sowie ein Aceiylengas erzeugt, welches einen beträchtliches: verringerten Feuchtigkeitsgehalt aufweist«. Chamber distributed pipes takes place. By having the / only a small excess required for full implementation Adds amount of water, an essentially dry calcium hydroxide and an acetylene gas are constantly produced, which has a considerable: reduced moisture content «.

Die durch die Erfindung gegebenen Vorteile liegen also darin, daß das entwickelte Acetylen möglichst schnell aus dem Reaktionsgebiet abziehen kann und darin, daß nur wenig Wasser verdampft v/ird, also in einem geringeren Wasserverbrauch,The advantages given by the invention are therefore that the acetylene evolved as quickly as possible can withdraw from the reaction area and in the fact that only a little water evaporates, that is, in a smaller amount Water consumption,

Auf der Zeichnung ist in schematischer Weise ein Ausführungsbeispiel einer mit den Merkmalen der Erfindung ausgerüsteten Acetylen-Erzeugungsanlage dargestellt; es zeigen:In the drawing is a Embodiment of an equipped with the features of the invention acetylene production plant shown; it demonstrate:

Abb. 1 schematisch eine Ansicht, teilweise imFig. 1 is a schematic view, partly in

Schnitt, durch eine Gaserzeugungsvorrichtung, Section through a gas generating device

Abb«2 einen senkrechten Teilschnitt nach Linie 4-4 von Abb.l,Fig. 2 a vertical partial section along line 4-4 of Fig. 1,

Abb. 3 einen ähnlichen Schnitt wie Abb. 2Fig. 3 shows a similar section to Fig. 2

mit einer anderen Art der Wassereinführung. with a different way of introducing water.

Bei der dargestellten Vorrichtung sind die oberen und unteren Reaktionskammern mit 36 bzw. 37 bezeichnet, in denen die Wellen 27^f bzw. 27a die Rührflügel 35 bzw. 35a antreiben» 30 und 39 sind die Lager für die Wellen. Die w'elle 27' ist mit einer axialen Bohrung versehen, durch wel-In the device shown, the upper and lower reaction ^{chambers are denoted by 36 and 37, in which the shafts 27f} and 27a drive the agitator blades 35 and 35a, respectively. 30 and 39 are the bearings for the shafts. The shaft 27 'is provided with an axial bore through which

ehe ein Kühlmittel geleitet werden kann, falls aus dem Inhalt der Kammer 36 Wärme durch Leitung über die Flügel 35 und die Wände der Welle 27* zum Kühlmittel abgeführt werden soll. Das Kühlmittel gelangt durch je ein Gehäuse 90, welches jedes Ende der Welle 27^f überdeckt, in die Welle. Das Gehäuse ist mit einem Wasserein- oder auslass 91 versehen, welcher mit dem Ende der axialen Bohrung in Verbindung steht sowie mit einer Stopfbüchse 92. Das Karbid gelangt aus einem nicht dargestellten Vorratsbehälter in die Beschickungsleitung 17» Schneckenwelle 18 und Förderschnecke 19, welche das -Carbid in die obere Reaktionskammer durch den Einlass 21 fördern. Der Austragbehälter ist mit 33» die Austrittsleitung mit 31 und das Ventil mit 32 bezeichnet. Das Wasser wird von den Seiten her in die Reaktionskammern eingeleitet, wie es aus Abb. 2 ersichtlich ist. Die Zweigleitung 48 und das Ventil 46 sind mit einer Verlängerung 148 versehen, Welche in die Reaktionskammer 36 eintritt und in diese bei 86 luftdicht eingeschweisst ist. Diese Verlängerung 148 führt das Wasser auf den unteren Teil der Wandung der Entwicklungskammer vermittels eines weiten Düsenteiles 147.before a coolant can be conducted if heat is to be removed from the contents of the chamber 36 by conduction via the blades 35 and the walls of the shaft 27 * to the coolant. The coolant passes through a housing 90 each, which ^{covers each end of the shaft 27 f} , into the shaft. The housing is provided with a water inlet or outlet 91, which is in communication with the end of the axial bore and with a stuffing box 92. The carbide comes from a storage container (not shown) into the feed line 17 »worm shaft 18 and screw conveyor 19, which the - Convey carbide into the upper reaction chamber through inlet 21. The discharge container is denoted by 33 », the outlet line by 31 and the valve by 32. The water is introduced into the reaction chambers from the sides, as can be seen in Fig. 2. The branch line 48 and the valve 46 are provided with an extension 148 which enters the reaction chamber 36 and is welded airtight into it at 86. This extension 148 guides the water onto the lower part of the wall of the developing chamber by means of a wide nozzle part 147.

Das Azetylen wird durch mehrere auf die Reaktionskammer verteilte Rohre abgezogen, und zwar vermittels Sammelleitungen 149, die gesonderte Steigleitungen 149a aufweisen, welche in eine Hauptleitung 150 münden. Von letzterer strömt das Azetylen durch Ventil 153 über die Reinigungsanlage zumThe acetylene is drawn off through several pipes distributed over the reaction chamber, namely by means of collecting lines 149, which have separate risers 149a, which open into a main line 150. From the latter flows the acetylene through valve 153 via the purification system to

Gasometer. . Gasometer. .

Die Wirkungsweise der Einrichtung gemäss Abb. % ist die folgende:The mode of operation of the device according to Fig. % Is as follows:

Das Karbid wird in die Reaktionskammer vermittels Schnecke 19 gefördert. Die zersetzten und nicht zersetzten Teile des Karbids werden durch die Reaktionskammern 36 und 37 bewegt und hierbei gerührt; das Caliumhydroxyd wird schliesslich durch die Austragleitung 31 abgezogen.The carbide is conveyed into the reaction chamber by means of a screw 19. The decomposed and not decomposed Parts of the carbide are through the reaction chambers 36 and 37 moved and thereby stirred; which will be potassium hydroxide finally withdrawn through the discharge line 31.

Das Wasser wird in die Seitenwandung der Reaktionskammer durch die tangential gerichteten Schlitzdüsen 147 eingeführt, welche das Wasser in die bewegte Masse aus Karbid und Galciumhydroxyd schleudern. Wird der Betrieb bei vergleichsweise hohen Temperaturen durchgeführt, dann ist dies besonders vorteilhaft, weil das warme Azetylen, welches durch Einwirkung der vorher zugfügten Wasseranteile entwikkelt wurde, nicht durch die Wassersprühkegel nach oben strömt und hierbei einen Teil des zur Entwicklung und Kühlung bestimmten Wassers verdampft und mit sich führt. In Abb. 2 ist die Karbidoberfläche durch die gestrichelte Linie 87 angedeu-i tet. Die Düse führt das Wasser in die Reaktionskammer auf der durch das Rührwerk gebildeten Tiefseite ein, d.h. auf der Seite der Abwärtsbewegung der Rührflügel 35· Da aufeinanderfolgende Teile des Karbids zersetzt werden, sorgen die Rührflügel dafür, dass keine Klumpenbildung stattfindet, insbesondere in der Nähe der Düsen und dass das Calciumhydroxyd mit der Reaktionsmasse vermischt wird, so dass eine gleichmassige Verteilung des V/assers gewährleistet ist. Die leichteren Teilchen desHydroxydes werden vorzugsweise zur höheren Seite der Masseoberfläche 87 getragen, da die Klumpen vonThe water is in the side wall of the reaction chamber through the tangentially directed slot nozzles 147 introduced, which hurl the water into the moving mass of carbide and calcium hydroxide. Will the operation at carried out comparatively high temperatures, then this is particularly advantageous because the warm acetylene, which was developed by the action of the previously added water components, does not flow upwards through the water spray cone and in the process part of the water intended for development and cooling evaporates and carries it with it. In Fig. 2 is the carbide surface is indicated by the dashed line 87. The nozzle guides the water into the reaction chamber on the a low side formed by the agitator, i.e. on the side of the downward movement of the agitator blades 35 · Da successive Parts of the carbide are decomposed, the impellers ensure that no lump formation takes place, in particular near the nozzles and that the calcium hydroxide is mixed with the reaction mass, so that a uniform Distribution of the water is guaranteed. The lighter particles of the hydroxide preferably become the higher Side of the mass surface 87, as the lumps of

anzersetztem Karbid viel schwerer sind und nach unten fallen und sich längs des Bodens der Reaktionskammer bewegen. Indem man das Wasser von der Seite her einleitet und es derart richtet, dass es auf den Boden des Reaktionskammer zu strömt, werden die schwereren Karbidklumpen mit dem Wasser bevorzugt in Berührung gebracht gegenüber den leichteren und kleineren trockenen Kalkhydratflocken.Decomposed Carbide is much heavier and will fall down and move along the bottom of the reaction chamber. By doing the water is introduced from the side and directed in such a way that it flows towards the bottom of the reaction chamber, the heavier carbide lumps are brought into contact with the water in preference to the lighter and smaller ones dry hydrated lime flakes.

Es ist ersichtlich, dass die ununterbrochene und gründliche Durchrührung der Karbidklumpen bewirkt, dass sich die auf ihrer Oberfläche leicht anhäufenden Galciumhydroxydschichten ständig bald nach ihrer Bildung wieder entfernen. Infolgedessen kann das Waaser und der Dampf das Karbid unmittelbar berühren,so dass trotz Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit der Wärmeverlust aus den Karbidklumpen wesentlich erhöht wird, sowohl durch den Wärmeübergang an die Apparatur und das entwickelte Gas als auch durch die zum Verdampfen des Wassers erforderliche Wärme. Eswird so verhindert, dass die Karbidklumpen örtlich unzulässig hoch erhitzt werden, wodurch eine Zersetzung des Azetylens eintreten kann. Um die Menge an überschüssigem V/asser noch weiter zu verringern, kann es wünschenswert sein, die Reaktionskammer zu kühlen, beispielsweise indem man um die Kammer J6 einen Kühlwassermantel anordnet und indem man durch die Rührwellen Kühlwasser hindurchschickt.It can be seen that the continuous and thorough agitation of the carbide lumps causes them to move the layers of calcium hydroxide which slightly accumulate on their surface constantly remove them soon after their formation. As a result, the water and the steam can hit the carbide immediately touch, so that despite the increase in the reaction rate, the heat loss from the carbide lumps is substantial is increased, both by the heat transfer to the apparatus and the evolved gas and by the evaporation of the water required. This prevents the carbide lumps from being heated to an unacceptably high local level, whereby a decomposition of the acetylene can occur. To further reduce the amount of excess water, it may be desirable to cool the reaction chamber, for example by placing a cooling water jacket around chamber J6 and by sending cooling water through the agitator shafts.

Eine abgeänderte Ausbildungsform zur Einführung des Wassers ist in Abb. 3 dargestellt, wo die Zweigleitung 48 durch das Ventil 46 mit einer Verlängerung 248 verbunden ist, welche in die Reaktionskammer unterhalb der Carbidoberfläche am Boden eintritt und in ihrem Inneren in einer längs-A modified form of training for introduction of the water is shown in FIG. 3 where the branch line 48 is connected to an extension 248 through the valve 46 which enters the reaction chamber below the carbide surface at the bottom and in its interior in a longitudinal

gerichteten geschlitzten Düse 247 mündet. Bei dieser Anordnung schleudert die Schlitzdüse 247 das V/asser längs des Bodens der Reaktionskammer in der Bewegungsrichtung der aus zersetztem und unzersetztem Karbid bestehenden Masse. Die Vorteile dieser Art der Einführung bestehen in der unmittelbaren Berührung der schwereren Teile von nichtzersetztem Karbid, welche sich auf dem Boden der bewegten Masse befinden, und der zusätzlichen Förderung, welche das eingeschleuderte Wasser diesen schwereren Teilen der bewegten Masse erteilt. directed slotted nozzle 247 opens. With this arrangement the slot nozzle 247 flings the water along the floor the reaction chamber in the direction of movement of the mass consisting of decomposed and undecomposed carbide. the Advantages of this type of introduction are the direct contact with the heavier parts of the undecomposed Carbide, which are on the bottom of the moving mass, and the additional conveyance, which is thrown in Water granted to these heavier parts of the moving mass.

Ein Vorteil der seitlichen Wassereinführung gemäss Abb. 2 gegenüber der Bodeneinführung gemäss Abb. J besteht jedoch in der verringerten Gefahr einer Verstopfung der Seitendüsen 147, wenn ,eine vergleichsweise grössere Wassermenge benutzt wird, da die Flügel 35 stets die Masse von jenen Düsen wegführenTlThere is an advantage of the lateral water inlet according to Fig. 2 compared to the bottom inlet according to Fig. J however, in the reduced risk of clogging of the side nozzles 147, if, a comparatively larger amount of water is used because the wings 35 always take the mass of those nozzles lead away

den Azetylens mit Wasserdampf nicht unerwülTscKt ist, kann anstelle des Stababscja-eiders und Kühlers ein mit Wasser be-the acetylene is not undesirable with steam, can instead of the stick-out eider and cooler, a water-filled

.. .verwendet werden♦.. .be used ♦

Claims

Claim:

Apparatus for the continuous production of acetylene with the recovery of substantially dry Calcium hydroxide, in which the calcium carbide, which is kept in constant motion, is covered with water in horizontal, mutually arranged reaction chambers equipped with stirring devices at a temperature above 100 ° reacts, characterized in that several gas outlet pipes distributed over the reaction chambers are arranged and that the water inlet openings are arranged below or in the vicinity of the carbide surfaces are"

Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstands vom Stand der Technik sind im ErteilungsverfahrenTo distinguish the subject of the application from the state of the art are in the granting procedure

folgende Druckschriften*)following publications *)

in Betracht gezogen worden.been considered.

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