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Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von Azetylen unter gleichzeitiger
Gewinnung von trockenem Kalkhydrat
| Bei den bisher bekannten Verfahren und Vorrich- |
| tungen zur Erzeugung von Azetylen aus Calcium- |
| karbid und Wasser unter gleichzeitiger Gewinnung von |
| trockenem Kalkhydrat werden inuner bestimmte Kör- |
| nungen von staubförmigem oder mehr oder weniger |
| grobkörnigem Karbid verwandt. Die Herstellung dieser |
| bestimmten Körnungen bedingt aber eine Sortierung |
| des gebrochenen oder durch direkte Abkühlung des |
| feuerflüssigen Materials erhaltenen Karbids und ver- |
| ursacht unnötige Mehrkosten und Gasverluste. |
| Wenn bei verschiedenen bekannten Trockenentwick- |
| lern die Vergasung in Siebtrommeln, vibrierenden |
| Sieben usw. ausgeführt wird und dabei durch die Be- |
| wegung des in bestimmter Körnung verwandten Kar- |
| hi(la kleine Mengen von Abriet), <i. h. von feinkörnigem |
Karbid und Karbidstaub, entstehen, so ist das eine unerwünschte Erscheinung, die
dazu zwingt, das im Kalkhydrat enthaltene feinkörnige Karbid entweder durch Windsichtung
oder durch eine besondere Nachvergasung dem Kalkhydrat zu entziehen, was aber nur
selten zum Ziel führt. Es verbleiben nach der Windsichtung noch geringe Mengen Karbidstaub
im Kalkhydrat, da die Nachvergasung mit zur vollständigen Vergasung des Karbids
nicht ausreichenden Wassermengen durchgeführt wird. Dies geschieht, um ein Zufeuchtwerden
des Kalkhydrats zu vermeiden, das nur kleine Karbidmengen enthält und daher auch
nur eine geringe Reaktionswärme entwickelt. Das zu feuchte Kalkhvdrat verschmiert
nämlich leicht die Siebmaschen, Roste u. dgl. und verursacht dadurch
unliebsame
Betriebsstörungen. Wenn zu geringe Wassermengen für die Zersetzung des Restkarbids
genommen werden, wird ein Kalkhydrat erhalten, das praktisch kein freies Wasser
mehr, aber noch geringe Karbidmengen enthält. Eine Nachvergasung des Restkarbids
in feuchtem Kalkhydrat kann daher nicht mehr erfolgen. Diese Arbeitsweise wurde
bisher auch aus dem Grund angestrebt, weil eine richtige Wasserdosierung für die
Nachvergasung infolge des wechselnden Litergehaltes des Handelskarbids und der stets
schwankenden Mengen des im Kalkhydrat enthaltenen Karbids nicht möglich ist. Diese
Dosierung des Wassers erfolgt nämlich im allgemeinen nach der in der Zeiteinheit
entwickelten Azetylenmenge. Es ist daher auf die Dauer überhaupt nicht möglich,
das für die Nachvergasung erforderliche Wasser richtig zu dosieren, so daß im Kalkhydrat
entweder unvergastes Karbid enthalten ist oder das Kalkhydrat unerwünscht feucht
wird, was zu Schwierigkeiten beim Weitertransport führt. Eine Nachschaltung einer
eigenen, vom Hauptentwickler getrennten Nachvergasungsapparatur führt zu Gasverlusten
und bringt vor allem große Gefahren mit sich. Wenn das Karbid nämlich bei ioo° übersteigenden
Temperaturen mit Wasser zersetzt wird, um ein sehr trockenes Reaktionsgemisch zu
erhalten, wie es bei der Vergasung in mit Sieben u. dgl. ausgestatteten Vergasern
zwecks Vermeidung von Verstopfungen der Durchfallöffnungen erfolgt, so bildet das
hocherhitzte Azetylen bekanntlich leicht mit Luft ein Gasgemisch, das sich durch
den stets im Rohazetylen vorhandenen Phosphorwasserstoff selbst entzünden kann.
Dies ist vor allem bei ioo° übersteigenden Temperaturen der Fall (s. J. H. Vogel:
2,Das Acetylen«; S. 71/72, Verlag Otto Spamer, 2. Aufl., Leipzig 1923). Nach dem
Verfahren des Patents
530 111 kann man diese Gefahren allerdings vermeiden,
weil hier in einer Stufe ein karbidfreies Kalkhydrat erhalten wird. Dieses Verfahren
kann aber mit Vorteil nur zur Vergasung von feinkörnigem Karbid verwandt werden.
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Es wurde nun gefunden, daß man die geschilderten Schwierigkeiten und
Nachteile vermeiden und darüber hinaus große technische Vorteile erzielen kann bei
der Erzeugung von Azetylen aus Karbid und Wasser unter Gewinnung von trockenem Kalkhydrat,
wobei die entstehende Reaktionswärme durch Verdampfung eines bestimmten Wasserüberschusses
abgeführt wird und die Vergasung unter dauernder Abtrennung des gebildeten Kalkhydrats
erfolgt, wenn man das in der ersten Vergasungsstufe durch Zersetzung des Karbids
mit Wasser erzeugte Azetylen und das in der zweiten Vergasungsstufe durch Zersetzung
des im abgetrennten Kalkhydrat enthaltenen Karbids mit Wasser erzeugte Azetylen
in zwei voneinander unabhängigen Gasströmen fortführt. Dadurch kann die entwickelte
Gasmenge, gegebenenfalls bei jeder gewünschten Gastemperatur, jedes Einzelgasstromes
jederzeit einwandfrei und die für die Zersetzung des Restkarbids erforderliche Wassermenge
genau festgestellt werden. Es entstehen dabei zwei Gasräume, die durch einen gasdichten
Verschluß von bestimmter :Mindesthöhe dauernd voneinander getrennt werden. Dieser
Verschluß wird durch das bei der Reaktion entstehende feste Reaktionsgemisch, nämlich
aus dem aus der ersten Vergasungsstufe abgetrennten Kalkhydrat und unzersetztem
feinkörnigem Karbid ununterbrochen neu gebildet. Das feste Reaktionsgemisch kommt
dabei nicht mit der Außenluft oder mit Schutzgas in Be-. rührung, wodurch Gasverluste
und große Gefahren vermieden werden.
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Nach diesem Verfahren kann auch ohne weiteres unsortiertes Karbid
verwandt werden. Es ist sogar vorteilhaft, wenn dieses viel Karbidstaub und feinkörniges
Material enthält. Dies bedeutet einen großen technischen Fortschritt, weil bei der
Zerkleinerung des Karbids, welche durch Brechen der Karbidblöcke oder durch direktes
Abkühlen des feuerflüssigen Karbids erfolgt, bewußt ein möglichst großer Anfall
an Feinkarbid angestrebt werden kann. Bisher war man beim Brechen der Karbidblöcke
oder beim Zerkleinern des Karbids in einer Kühltrommel immer bestrebt, den entgegengesetzten
Weg einzuschlagen und bemüht, einen möglichst geringen Anfall an Feinstkarbid zu
erzielen, was aber nicht immer leicht zu erreichen ist. Durch Wahl geeigneter Brecher,
z. B. des bekannten Symonskegelbrechers und des noch mehr Feingut liefernden sogenannten
» Short Head Type Cone Crusheru, kann man leicht unter verhältnismäßig geringem
Aufwand an elektrischer Energie ein sehr staubreiches Karbid mit einer Matimalkorngröße
von etwa 3o bis 35 mm erzielen. Ebenso kann man durch Veränderung der Drehzahl der
Karbidabkühltrommeln und der Trommelneigung leicht ein verhältnismäßig feinkörniges
Karbid erhalten. , Es ist zweckmäßig, daß die Höhe für den festen Materialverschluß
mindestens 2 m beträgt.
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Das neue Verfahren läßt sich aber nur dann einwandfrei durchführen,
wenn in den beiden Vergasungsstufen die Wassermenge, die zur Teilzersetzung des
Karbids in der ersten Stufe und vor allem zur Totalvergasung des Restkarbids in
der zweiten Stufe und zur Abführung der in beiden Stufen entstehenden Reaktionswärme
genau einreguliert werden kann, weil sonst, besonders in der zweiten Stufe, das
Kalkhydrat entweder nicht ganz karbidfrei erhalten wird oder unerwünscht feucht
wird, was noch zu betrieblichen Schwierigkeiten bei dem Ausbringen des feuchten
Kalkhydrats aus der Vergasungsapparatur und beim Weitertransport führt. Deshalb
ist es unbedingt erforderlich, daß in den beiden gasdicht getrennten Vergasungsstufen,
die aber einen gemeinsamen Weg für das gebildete feste Reaktionsgemisch besitzen,
das in der Zeiteinheit entwickelte Azetylen möglichst bei einer erwünschten Gastemperatur
genau gemessen werden kann. Sonst gelingt es nicht, vor allem die für die zweite
Vergasungsstufe erforderliche Wässermenge richtig festzustellen, was ein unerwünschtes
Schwanken des Gehaltes an freiem Wasser im Kalkhydrat zur Folge hat.
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Außer den schon beschriebenen Vorzügen besitzt das vorstehende Verfahren
auch den Vorteil, daß Entmischungen des Karbids, die bei einem stark karbidstaubhaltigen
unsortierten Karbid auf dem Transport unvermeidbar sind und zu unüberwindlichen
Schwierigkeiten führen, keine Störungen mehr herbeiführen können. Wie später noch
näher erläutert werden wird, wird praktisch das gesamte im unsortierten Karbid
enthaltene
staubförmige und feinkörnige Karbid bereits beim Eintritt in die erste Vergasungsstufe,
bevor es mit dem Zersetzungswasser in Berührung kommt, abgesiebt und hierdurch u.
a. heftige Gasstöße in der ersten Stufe vermieden. Im übrigen ist das Verfahren
gerade auf die Vergasung von möglichst gtaubhaltigem Karbid abgestellt, und es ist
für die Vergasung in der zweiten Stufe geradezu erwünscht, daß ein möglichst stark
feinkarbidhaltiges Kalkhydrat anfällt; Betriebsverhältnisse, die bei den bisher
ausgeübten Verfahren ängstlich vermieden werden mußten. Ein höherer Gehalt an Karbidstaub
ist für das in die zweite Vergasungsstufe gelangende feste Reaktionsgemisch auch
deshalb sehr erwünscht, weil dann die bei der Karbidzersetzung auftretende Reaktionswärme
besser ausreicht, um die Apparatur so aufzuheizen, daß keine Verschlammungen erfolgen
können. Auch in dieser Hinsicht bedeutet das vorstehende Verfahren einen großen
technischen Fortschritt. Auch gegenüber dem Verfahren nach dem Patent
530 111 besitzt das vorliegende Verfahren u. a. den Vorteil, daß unerwünschte
Mahlkosten und damit zusätzlich verbundene Gasverluste vermieden werden.
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Wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, ist die Ausübung des Verfahrens
nicht auf bestimmte Apparatetypen beschränkt. Für die erste Stufe können in bekannter
Weise rotierende, gegebenenfalls schwach geneigte, mit Sieben, Stäben, Rosten, Schlitzen,
Löchern od, dgl. versehene Trommeln verwandt werden. Dadurch erfolgt eine dauernde
Abtrennung des bei der Karbidzersetzung mit Wasser entstehenden Kalkhydrats und
des unzersetzt gebliebenen feinen Karbids. Man kann aber auch in bekannter Weise
regelmäßig oder unregelmäßig bewegte, gegebenenfalls untereinander angeordnete,
plan oder gewölbt ausgebildete Siebe, die aus Maschendraht, Stäben, Rosten, geschlitzten
oder gelochten Blechen od. dgl. bestehen, verwenden, bei welchen eine dauernde Abtrennung
des bei der Karbidzersetzung mit Wasser entstehenden Kalkhydrats und des unzersetzt
gebliebenen feinen Karbids erfolgt. Ob dabei in bekannter Weise Schwing-, Rüttel-,
Schüttel-, Vibrations- oder andere Bewegungen der Siebe angewandt werden, richtet
sich nach den Betriebsverhältnissen und dem zur Verfügung stehenden Karbid.
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Die Vergasung in der ersten Stufe kann aber auch in bekannter Weise
in einem Sichtstrom erfolgen, der von (lern entwickelten Azetylen durch einen Ventilator
<furch Rundlauf dieses Gases erzeugt wird, wobei das im Kalkhydrat noch enthaltene
feinkörnige Karbid, das in der ersten Stufe nicht vergast wurde, über einen gasdichten,
aus diesem Material gebildeten Verschluß der zweiten Stufe zugeführt wird. Für das
Arbeiten mit Sichtstrom eignet sich z. B. ein senkrechtes, konisches und sich nach
oben schwach erweiterndes Rohr. Das im Kreislauf geführte Azetylen tritt von unten
ein, das unsortierte Karbid wird etwa im unteren Drittel des Rohres kontinuierlich
zugegeben. Das Wasser kann entweder in feinverteilter Form als Nebel dem Gasstrom
zugegeben oder als feiner Nebel in das Rohr eingeführt werden. Die großen Karbidstücke
fallen dabei in das engere Bodenstück des konischen Rohres, wo sie langsam vergasen.
Gleichzeitig werden sie durch den Azetylengasstrom dauernd bewegt, wodurch sich
Abrieb bildet, der vom feuchten Gasstrom mit weggeführt wird und dabei nur teilweise
vergast. Das Gemisch von nicht vergastem feinkörnigem Karbid und Kalkhydrat wird
zur Bildung eines gasdichten Materialverschlusses zwischen den beiden Gasräumen
angesammelt und in der zweiten Stufe restlos vergast.
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Nachdem bei den bisher beschriebenen Vergasungsvorrichtungen mit Abtrennung
des Reaktionsgemisches das in der ersten Vergasungsstufe gebildete feste Reaktionsgemisch
über den aus diesem Material bestehenden Verschluß befördert worden ist, gelangt
es in den zweiten Vergasungsraum, der in bekannter Weise entweder eine Schnecke,
eine rotierende Trommel oder mehrere nach Art des Wedgeofens untereinander angeordnete
Teller enthält. Hier erfolgt die Zugabe des für die Zersetzung des Restkarbids und
die Abführung der entstehenden Reaktionswärme erforderlichen Wassers. Die Teller
des Vergasers können entweder feststehend angeordnet sein und rotierende Rührarme
mit entsprechend schräg gestellten Schaufeln das Reaktionsgemisch bewegen oder die
Teller können rotieren und feststehende Rührarme oder seitlich eingebaute Schnecken
diese Bewegung übernehmen. Zur Erhöhung der Aufenthaltszeit des im Reaktionsgemisch
enthaltenen Karbids, welches in dem Kalkhydrat einsinkt, können alle oder einzelne
Teller nach der Abwurfseite hin mit einem Rand umgeben sein., Der gasdichte Verschluß
zwischen den beiden getrennten Vergasungsräumen kann durch ein schräg oder senkrecht
angeordnetes Transportorgan gebildet werden, welches das aus der ersten Vergasungsstufe
anfallende feste Reaktionsgemisch nach oben befördert und in den zweiten Vergasungsraum
abwirft.
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Dabei ist es zweckmäßig, wenn dieses schräge oder senkrechte Transportorgan
in seinem oberen Teil einen erweiterten Querschnitt besitzt und in diesem Teil die
mechanische Transportvorrichtung nicht wirkt. Hierdurch wird durch den sich bildenden
Materialpropfen und die Materialhöhe ein sicherer gasdichter Verschluß erreicht,
der auch bei hohem Arbeitsdruck ein Durchschlagen des Gases aus der ersten Vergasungsstufe
verhindert. Durch die Erweiterung des Querschnittes wird ein Festwerden des Materialstopfens
vermieden und zugleich ein Vorratssilo gebildet, welches die Vergasung und vor allem
die Wasserregulierung in der zweiten Stufe wesentlich erleichtert und zu einem einwandfrei
karbidfreien Kalkhydrat führt, dessen Gehalt an freiem Wasser sich wunschgemäß erreichen
läßt.
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Sehr vorteilhaft ist es für die richtige Dosierung des für die zweite
Vergasungsstufe erforderlichen Wassers für die Zersetzung des Restkarbids, wenn
das aus dem schrägen oder senkrechten Transportorgan abgeworfene feste Material
über eine regulierbare Zuteilvorrichtung geführt wird, da dadurch ein gleichmäßiger
Einwurf des Karbid-Kalkhydrat-Gemisches sicher erzielt wird.
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Der gasdichte Materialverschluß kann aber auch nach unten gebildet
und auf ein Transportorgan verzichtet werden, wenn das feste Reaktionsgemisch aus
der ersten Vergasungsstufe in einen Behälter von kreisförmigem oder anderem Querschnitt
abgeworfen und in diesem Behälter eine bestimmte Materialhöhe von
mindestens
2 m dauernd eingehalten wird. Der Behälter kann nach oben erweitert sein, so daß
er gleichzeitig als Vorratssilo dient. Das Material wird vorteilhaft über eine unter
dem Behälter angeordnete regulierbare Zuteilvorrichtung geführt, durch welche das
Kalkhydrat-Karbid-Gemisch der ersten Vergasungsstufe der zweiten Vergasungsstufe
über eine Transportvorrichtung geregelt zugeführt wird.
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Um die richtige Zugabe des für die Karbidzersetzung und Abführung
der Reaktionswärme erforderlichen Wassers für die zweiteVergasungsstufe, vor allem
auch um den Gehalt des Kalkhydrats an freiemWasserbesser beurteilen zu können, wird
die Kraftaufnahme des Antriebs für die Bewegungs- oder Rührvorrichtung dauernd gemessen,
und bei Zunahme des Kraftverbrauchs die Wasserzugabe gedrosselt, bei Abnahme des
Kraftverbrauchs die Wasserzugabe entsprechend erhöht. Dies kann entweder durch :Messung
des momentanen Wattverbrauchs für den elektrischen Antrieb der Bewegungs- oder Rührvorrichtung
erfolgen oder beim Antrieb über ein Schneckengetriebe kann auch der durch die Schneckenwelle
erzeugte Druck vermittels eines empfindlichen Manometers gemessen werden, was am
besten dadurch geschieht, daß das Ende der Schneckenwelle mit einer hochempfindlichen
Membran fest verbunden wird und die Druckübertragung mittels einer hochviskosen
Flüssigkeit erfolgt. Bei größerer Kraftaufnahme wird nämlich die Schneckenwelle
um einen geringen Weg herausgedrückt und geht bei geringerer Belastung zurück. Ist
das Kalkhydrat sehr feucht, so muß für das Rührwerk zur Fortbewegung dieses stärker
anhaftenden Materials mehr Kraft aufgewandt werden als es bei trockenem Kalkhydrat
der Fall ist, das fast wie Wasser fließt und daher zur Fortbewegung einer wesentlich
geringeren Kraft bedarf.
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Da alle Maßnahmen, die eine Beurteilung des Feuchtigkeitsgehalts des
Reaktionsgemisches sicher gewährleisten, die Wasserregulierung erleichtern, können
gegebenenfalls an den Stellen, an welchen die Karbidzersetzung vorzugsweise erfolgt,
besonders in der Nähe der einzeln regulierbaren Wasserdüsen, elektrische Thermometer
eingebaut werden. Wird z. B. mit zu wenig Wasser vergast, so steigt die Temperatur
über die durch Erfahrung ermittelte wesentlich hinaus, im anderen Fall liegt die
Temperatur tiefer. Durch Beobachtung dieser Temperaturen läßt sich daher nach kurzer
Zeit der Feuchtigkeitsgehalt des Reaktionsgemisches ermitteln, wodurch die Bedienung
des Vergasers wesentlich erleichtert wird. Diese Temperaturmessung kann sowohl für.
die erste als auch für die zweite Vergasungsstufe mit Vorteil angewandt werden.
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Um einen möglichst großen Teil des Feinkarbids, das der ersten Vergasungsstufe
zugeführt wird, für die zweite Vergasungsstufe unzersetzt zu erhalten, ist es zweckmäßig,
wenn das für die erste Vergasungsstufe erforderliche Wasser für die Karbidteilzersetzung
erst etwa vom ersten Drittel oder Viertel der siebartigen Vergasungseinrichtung
an gut verteilt zugegeben wird und die Durchfallöffnungen für das Feinmaterial über
die ganze Vergasungseinrichtung verteilt sind, so daß im ersten Drittel oder Viertel
möglichst das gesamte im unsortierten Karbid enthaltene Feinkarbid abgetrennt wird.
Dabei sollen, um einen möglichst großen Durchfall des Feinmaterials, vor allem des
Karbids, zu erzielen, diese Öffnungen mindestens eine Breite von 3 mm besitzen.
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Nachdem eine Reihe von möglichen Entwicklertypen für das neue Verfahren
kurz beschrieben worden ist, wird nunmehr eine besonders geeignete Vorrichtung für
die Ausführung desselben näher erläutert, welche aus bekannten Vorrichtungen besteht.
Damit soll aber nicht eine Beschränkung des Verfahrens auf diese Ausführungsform
erfolgen.
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Für die erste Vergasungsstufe wird eine rotierende, zweckmäßig schwach
geneigte, mit über die ganze Oberfläche verteilten Schlitzen versehene Trommel verwandt.
Zur Erleichterung der Wasserregulierung für die Zersetzung des Karbids werden zweckmäßig
unterhalb der Wasserdüsen elektrische Thermometer zur Messung der Reaktionstemperatur
in der Schlitztrommel vorgesehen. Es bedeutet einen betrieblichen Vorteil, wenn
die Schlitze der Trommel auf leicht auswechselbaren Blechen angebracht sind. Die
Schlitztrommel ist von einem feststehenden, gasdichten Mantel umgeben, welcher nach
unten zu sich konisch verjüngt. In diesem verjüngten Teil befindet sich eine Transportvorrichtung,
die etwa dieselbe Länge wie die feststehende Trommel besitzt und beim Transport
das Material - durcheinandermischt. Das aus Kalkhydrat und feinkörnigem Karbid bestehende
Material, welches über die ganze Länge der Schlitztrömmel aus dieser in die darunter
angeordnete Transportvorrichtung ununterbrochen durchfällt, wird zwecks Bildung
eines gasdichten Materialverschlusses von der Transportvorrichtung in einen Vorratsbehälter
abgeworfen, der dauernd auf einer bestimmten Mindestmaterialhöhe von etwa 2 m gehalten
wird. Die Wasserzugabe für die Zersetzung des Karbids erfolgt erst etwa vom zweiten
Drittel oder Viertel der Trommellänge, so daß im ersten Drittel oder Viertel vorzugsweise
feinkörniges Karbid durch die Schlitze der Trommel fällt. Vom Vorratsbehälter, welcher
den gasdichten Materialverschluß bildet, gelangt das feinkörnige Kalkhydrat-Karbid-Gemisch
über eine regulierbare Zuteilvorrichtung in die Vergasungsvorrichtung für die zweite
Stufe. Diese Vorrichtung besteht aus etwa neun nach Art eines Wedgeofens untereinander
angeordneten feststehenden Tellern mit rotierenden Rührarmen und Räumvorrichtungen
für die inneren kreisförmigen und äußeren ringförmigen Durchfallräume der Teller.
Zur Erhöhung der Aufenthaltszeit des Materials, vor allem des spezifisch schwereren
Karbids, das in dem durchVergasung des Karbids gebildeten Kalkhydrat einsinkt, auf
den einzelnen Tellern und gegebenenfalls zur Einsparung von Tellern können diese
entweder in ihrer Gesamtheit oder nur Teile der Teller nach der Außenseite hin mit
einem Rand umgeben sein. Das für die Zersetzung des Restkarbids erforderliche Wasser
wird vorzugsweise auf dem ersten Teller mittels mehrerer Nebeldüsen aufgegeben.
Die in der Zeiteinheit in den beiden getrennten Vergasungsräumen entwickelte Azetylenmenge
wird getrennt gemessen und erst dadurch eine einwandfreie Wasserregulierung ermöglicht,
die noch unterstützt wird durch gleichzeitige Beobachtung der vom Antrieb für die
Rührarme aufgenommenen elektrischen Stromleistung (kW), sowie
durch
Messung der bei der Karbidzersetzung sich einstellenden Temperatur in der Nähe der
Wasserdüsen und durch entsprechende Einstellung der Zuteilvorrichtung für das Kalkhydrat-Karbid-Gemisch.
Das feste Reaktionsgemisch ist spätestens auf dem untersten Teller karbidfrei und
besteht dann nur aus Kalkhydrat. Das gesamte bei der Vergasung anfallende Kalkhydrat
wird in eine unter dem Tellerapparat angeordnete Schleuse abgeworfen, in welcher
durch Einhalten einer bestimmten Kalkhöhe von mindestens 2 m ein gasdichter Verschluß
nach der Außenluft gebildet wird. Das Kalkhydrat wird kontinuierlich oder diskontinuierlich,
gegebenenfalls unter Einschaltung einer automatischen Vorrichtung zur Einhaltung
der bestimmten Kalkhöhe, durch eine regulierbare Schnecke abgeführt. Die Messung
der Kalkhöhe erfolgt mittels eines hin und her schwingenden Pendels, die Kalkhöhe
wird dabei auf eine Skala übertragen. Das sich in der Schlitztrommel allmählich
ansammelnde unvergasbare Material, wie Ferrosilicium, wird von Zeit zu Zeit nach
kurzem Abstellen des Entwicklers durch eine geeignete Vorrichtung gasdicht über
eine oben und unten mit gasdichten Verschlüssen versehene Schleuse genügenden Inhalts
aus der Vergasungseinrichtung entfernt.
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In der schematischen Schnittzeichnung, in welcher Abb. i einen Längsschnitt
und Abb. 2 einen Teilquerschnitt darstellen, ist die vorher beschriebene Ausführungsform
für das vorstehende Verfahren noch näher erläutert.
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Das unsortierte Karbid gelangt über den unten und oben mit Kugelverschlüssen
versehenen Karbidbehälter i in den darunter angeordneten Karbidbehälter 2 und wird
durch das regulierbare Zuteilzellenrad 3 kontinuierlich über die Karbidschüttelrinne
4 in die über die ganze Oberfläche mit Schlitzen von 3 bis 4 mm Breite versehene,
rotierende, schwach geneigte Trommel 5 eingetragen. Dabei fällt ein großer Teil
des feinkörnigen Karbids und Staubs unzersetzt durch die Schlitze der Trommel direkt
in die unter der Siebtrommel befindliche und gleichzeitig als Mischvorrichtung ausgebildete
Transportvorrichtung 6, weil die Wasserzugabe zum Karbid erst etwa vom ersten Drittel
der Schlitztrommel an erfolgt. Das durch die Karbidzersetzung in der Trommel gebildete
Kalkhydrat und das etwa unzersetzt gebliebene Feinkarbid werden durch die Trommelschlitze
ebenfalls in diese Transportvorrichtung abgeworfen. Die rotierende Siebtrommel 5
befindet sich in einem gasdichten feststehenden Mantel 7,
der nach unten zu
sich konisch verjüngt, so daß die Transportvorrichtung 6 den Boden des feststehenden
Mantels 7 bildet. Die Wasserzugabe für die Zersetzung eines großen Teils des eingetragenen
Karbids wird durch die Hohlwelle 8 durch feine Nebeldüsen 9 auf das in der Schlitztrommel
befindliche Karbid verteilt. Für jede einzelne Düse ist eine besondere, in der Zeichnung
nicht dargestellte Zuleitung vorgesehen; die einzelnen Zuleitungen sind in einem
Rohr vereinigt. Die Düsen sind einzeln regulierbar und das Wasser für diese einzeln
meßbar, so daß eine den Betriebsverhältnissen angepaßte Wasserregulierung möglich
ist. Diese wird noch durch in der Nähe der Düsen eingebaute Schleifkontaktthermometer
zur Messung der Reaktionstemperatur erleichtert. Diese Thermometer sind nicht in
der schematischen Zeichnung dargestellt. Das in der Trommel entwickelte Azetylen
verläßt die Schlitztrommel durch das Rohr ro, das zur Vermeidung von Verstopfungen
mit einem Räumschneckenband i i versehen ist, und gelangt in den Waschturm 12, in
welchem das Azetylen durch Berieselung mit Kalkwasser von mitgerissenem Staub und
Schwefelwasserstoff befreit wird. Dabei werden auch etwa mitgerissene Karbidteilchen
noch vergast. Die Herunterkühlung des Gases auf die gewünschte Temperatur erfolgt
im darüber angeordn9ten Kühlturm 13. Das Kalkwasser wird durch Pumpen im Kreislauf
geführt, in Klärbecken gereinigt und durch leicht während des Betriebs auswechselbare
Verteilungskörper 14, die infolge ihrer Konstruktion gegen Verstopfungen unempfindlich
sind, gut auf den Querschnitt des Waschturms 12 verteilt. Um ein Eindringen des
Waschwassers in die Vergasungstrommel zu' verhindern, ist im Waschturm das Abweisblech
15 angebracht. Das Waschwasser verläßt über den Wasserverschluß 16 den Turm und
wird wieder in Rundlauf versetzt. Die Menge des stündlich entwickelten Gases wird,
nachdem es im Kühlturm 13 durch direktes Kühlen mit kaltem Wasser auf die gewünschte
Temperatur gebracht worden ist, durch Stauscheibe 17 gemessen.
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Durch Beobachtung der stündlich entwickelten Gasmenge und der an den
einzelnen Meßstellen ermittelten Temperatur sowie durch Berücksichtigung der in
der Zeiteinheit eingeworfenen Karbidmenge wird die stündliche Wassermenge für die
Karbidzersetzung errechnet und eingestellt. Das aus der Schlitztrommel abgeworfene
Feinkarbid und Kalkhydrat-Karbid-Gemisch werden durch die Transport- und Mischvorrichtung
6 in den darunter befindlichen Vorratsbehälter 18 befördert. Durch Einstellen einer
bestimmten Mindestmaterialhöhe von etwa 2 m, die Höhenmeßeinrichtung wird später
für die unter dem Tellerapparat angeordnete Kalkschleuse beschrieben, kann der gasdichte
Verschluß sicher hergestellt werden. Er läßt. sich auch automatisch gestalten, so
daß der Bedienungsmann des Apparats nur die etwaigen Schwankungen im Materialzulauf
durch entsprechende Wasserregulierung auszugleichen hat. Von hier aus wird das Materialgemisch
über das regulierbare Zuteilzellenrad ig und die Transportschnecke 20 bei der Öffnung
21 einem Azetylenentwickler 22 der zweiten Stufe zugeführt. Dieser Vergaser besteht
aus neun nach Art eines Wedgeofens untereinander angeordneten Tellern 23.
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Auf dem obersten Teller des Tellerapparats wird die gesamte für die
Zersetzung des Restkarbids und die Abführung der Reaktionswärme erforderliche Wassermenge
durch verschiedene Nebeldüsen 24 aufgegeben und das Material mit Hilfe der mit schräg
gestellten Schaufeln versehenen Rührarme 25 allmählich durch den ganzen Entwickler
transportiert, und zwar abwechselnd auf den einzelnen Tellern von innen nach außen,
von außen nach innen usw, Um Verstop= fungen der inneren Abwurfräume für das Material
zu verhindern, sind Räumschaufeln 26, die über den Tellerrand greifen, angebracht.
Zur Verhinderung von Verstopfungen des äußeren Abwurfraumes dienen ebenso ausgebildete
Räumschaufeln 27. Infolge der
relativ großen Oberfläche, die das
feinkörnige Karbid gegenüber dem gröberen besitzt, vergast das Karbid in sehr kurzer
Zeit und gelangt karbidfrei in die unter dem letzten Teller angeordnete Kalkschleuse
28. Um aber eine sichere Karbidfreiheit des Kalkhydrats auch bei Verarbeitung von
langsam vergasendem Karbid <lauernd zu gewährleisten, verbleibt dasselbe je nach
der Vergasungsleistung des Entwicklers noch etwa i Stunde in dieser Schleuse und
wird durch die in ihrer Drehzahl regulierbare Schnecke 29 aus dem Entwickler transportiert.
Die Wasserregulierung für die Zersetzung des im Kalkhydrat-Karbid-Gemisch enthaltenen
Restkarbids erfolgt in der bereits geschilderten Weise dadurch, daß die stündlich
entwickelte Azetylenmenge in Beziehung zur stündlich eingeworfenen Kalkhydrat-Karbid-Menge
gesetzt wird und dabei noch durch Beobachtung der vom Rührwerk aufgenommenen elektrischen
Kraft und der an den einzelnen Stellen des obersten Tellers gemessenen Reaktionstemperaturen
kontrolliert wird, ob die für die Zersetzung des Karbids und zur Abführung der Reaktionswärme
sowie für den gewünschten Feuchtigkeitsgehalt des Kalkhydrats erforderliche richtige
Wassermenge aufgegeben wird. Für jede Vergasungsleistung und jeden Vergaser läßt
sich leicht experimentell feststellen, wie groß der kW-Verbrauch für den Rührwerksmotor
für einen bestimmten gewünschten Gehalt des Kalkhydrats an freiem Wasser sein darf.
Beträgt dieser z. B. 18 kW, so muß, falls die Stromaufnahme größer, z. B.
19,5 kW, ist, mit derWasserzugabe entsprechend zurückgegangen werden, und
umgekehrt. In ähnlicher Weise werden die an den einzelnen Stellen gemessenen Reaktionstemperaturen
für den Feuchtigkeitsgehalt des Kalkhydrats berücksichtigt. Um ein Austreten von
Azetylen ins Freie zu vermeiden, wird das Kalkhydrat in der Schleuse stets auf einer
bestimmten Höhe von mindestens 2 m gehalten. Die Messung der Kalkhöhe erfolgt durch
das periodisch schwingende Pendel 30, dessen Ende in eine breite Auflagefläche ausläuft.
Die Bewegung des Pendels und damit die augenblickliche Höhe des Kalkhydrats in der
Schleuse wird durch eine Welle auf eine Meßskala und/oder automatisch zwecks Kontrolle
auf eine Registriervorrichtung übertragen. Man kann natürlich auch andere Meßvorrichtungen
verwenden. Auch läßt sich die Einschaltung der bestimmten Kalkhöhe automatisch mit
der Kalkaustragung kuppeln. Der vom entwickelten Gas mitgeführte Kalkstaub wird
in dem oberen erweiterten Teil der Kalkschleuse durch wesentliche Verringerung der
Strömungsgeschwindigkeit des Gases zum größten Teil abgeschieden, und das Azetylen
verläßt durch das Rohr 31 den Entwickler und wird, wie bei der ersten Vergasungsstufe,
von den letzten Stauhresten und vom Schwefelwasserstoff im Waschturm 32 gereinigt.
Die Messung der stündlich entwickelten Gasmenge erfolgt durch eine Stauscheibe 33,
nachdem das Gas durch direkte Kühlung in einem zweiten Waschturm mit Wasser auf
die gewünschte Temperatur heruntergekühlt worden ist.
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Das sich allmählich in der Schlitztrommel der ersten Vergasungsstufe
ansammelnde- unvergasbare Ferrosilicium kann nach kurzem Abstellen der Apparatur
aus der Schlitztrommel in bestimmten Zeitabständen in eine unter der Siebtrommel
angeordnete, oben und unten mit gasdichten Verschlüssen versehene Schleuse 34 abgelassen
werden. _.