DE934584C

DE934584C - Verfahren und Vorrichtung zur teilweisen Gewinnung des Schwefelinhaltes von Schwefelkies

Info

Publication number: DE934584C
Application number: DEO1371A
Authority: DE
Inventors: Sigurd Arthur Aannerud
Original assignee: Pyror Ltd
Current assignee: Pyror Ltd
Priority date: 1950-01-09
Filing date: 1950-12-23
Publication date: 1955-10-27
Also published as: GB705593A; CY122A; BE500471A

Description

Es ist bereits ein Verfahren zur Gewinnung des Schwefelgehaltes von Schwefelkies durch Austreiben des locker gebundenen Schwefelatoms vom Kies durch Wärmebehandlung in einem stehenden Ofen mittels eines Stromes von erhitztem Trägergas, beispielsweise SO₂, im Gegenstrom zur Beschickungsrichtung des Ofens bekannt, wobei nach Auskondensieren des mitgeführten Schwefels das Trägergas in den Kreislauf zurückgeführt und durch heißen Kiesrückstand im unteren Ofenteil vorerhitzt wird.

Das Verfahren nach der Erfindung bezweckt, diese Gewinnung des Schwefels mit guter Wärmeausmützung durchzuführen, und besteht im Wesen darin, daß die Vorwärmung des Trägergases durch Querstreichenlassen zum sich nach abwärts bewegenden heißen Beschickungsgut des Ofens erfolgt, woran sich eine Aufheizung des Trägergases auf ReaktioinistemperatuT annähernd in der Ofenmitte anschließt und das so erhitzte, in den oberen Ofenteil gelangte Trägergas das Beschickungsgut neuerlich quer zur Beschickungsrichtung durchströmt, dieses erhitzt und die Reaktion veranlaßt, worauf das mit Schwefeldampf beladene Trägergas in den Kopf des Ofens gelangt, in welchem es indirekt das Beschickungsgut vorwärmt und von dort in den Kreislauf zurückgelangt.

Durch das erfindungsgemäße Hindurchtreten des Gases durch die Heizvorrichtung unmittelbar vor Eintritt in die Austreibungszone wird eine rasche und genaue Temperaturregelung ermöglicht, desgleichen auch wird durch die Ausnützung des

Trägergases zur mittelbaren Vorwärmung neuer Beschickung eine vorzügliche Wärmeökonomie erzielt. Dies insbesondere auch infolge des wiederholten Querstreichens des Trägergases durch die Beschickung hindurch.

Die Erfindung hat auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Gegenstand, die in bekannter Weise aus einem Schachtofen mit Einrichtungen zum Absenken der Beschickung und ίο zur Kreislaufführung eines Trägergases besteht und dadurch ausgezeichnet ist, daß die Heizvorrichtung für das Trägergas etwa in der Höhe der Ofenmitte in einem Trägergaskanal angeordnet ist, dessen Zuleitungen sich zwischen zwei Ofenzonen is befinden, in welchen das Trägergas durch einander zugeordnete Zu- und Austrittsöffnungen von Gaskanälen gezwungen wird, das Beschickungsgut quer zu durchstreichen.

Weitere Merkmale der Erfindung sind aus der ao folgenden Beschreibung einer zweckmäßigen Ausführungsform an Hand der Zeichnung ersichtlich, die eine Vorrichtung gemäß der Erfindung zeigt, die zum Abtreiben des lockeren Schwefelatoms von Schwefelkies durch Heizung mit SO₂ im Gegen- »5 strom auf Temperaturen unterhalb der Sinterungstemperatur, beispielsweise auf etwa 850⁰, bestimmt ist.

Die Zeichnung zeigt einen senkrechten, mit einer Metallwandung 2 versehenen gemauerten Ofen 1. Der Ofen ist mit länglichem Querschnitt ausgeführt, derart, daß seine größte Querschnittsabmessung sich, senkrecht zur Ebene der Zeichnung erstreckt, und der Ofenraum wird von einem engen Schacht 3 mit ebenen und parallelen senkrechten Wänden, also mit länglich-rechteckigem .Querschnitt, gebildet. Der gemauerte Schacht 3 setzt sich oben in einer metallischen Glocke 4 im obersten Teil des Ofens fort.

Der Ofen wird am oberen Ende beschickt, an dem 'die Glocke 4 eine Eintrittsöffnung mit Anschlußflansch 5 besitzt, an die Säcke, z. B. mit Eies, luftdicht angeschlossen werden können. Im Eintritt ist auch ein Schieber 6 als Abschluß gegen die Außenluft, wenn keine Beschickung stattfindet, angebracht. Unten ist der Schacht durch eine Austragvorrichtung geschlossen, die aus einer umlaufenden Trommel 7 besteht, die das untere Ende des Schachtes unter Offenlasisung eines Spaltes 8 abschließt und bei ihrer Drehung Glührückstand aus dem Spalt nach einer darunterliegenden Sammelkammer 9 befördert, die durch eine gegengewichtsbelastete Klappe 10 luftdicht abgeschlossen ist. Auch der Austrittsstutzen unterhalb der Klappe 10 hat einen Flansch 11 zum luftdichten Anschluß von Behältern für Glührückstand.

S O₂ oder ein anderes inertes Gas, z. B. N₂, wird durch eine Pumpe 12 unten in den Ofen 1 eingedrückt. Um das Gas durch den Ofen aufwärts zu leiten, sind in diesem in kurzem Abstand von dem Schacht 3 und abwechselnd an der einen und der anderen Seite Kanäle 13, 14 in einer unteren Zone und 15, 16, 17 in einer oberen Zone vorgesehen. Diese Kanäle führen stückweise aufwärts durch den Ofen und sind mit Eintrittsöffnungen in und Austritts öffnungen aus dem Schacht versehen, die derart angebracht sind, daß in jeder Zone die Austrittsöffnung des einen Kanals der Austrittsöffnung des anderen gerade gegenübersteht. Diese Ein- und Austrittsöffnungen sind rostförmig mit waagerechten Roststäben 18 ausgebildet, die im Querschnitt schräg abwärts gegen den Schacht verlaufen, um einen Eintritt der Beschickung in die Kanäle zu verhindern. Ähnliche Ein- bzw. Austrittsöffnungen sind gegenüber der Austrittsöffnung des Kanals 14 und der Eintrittsöffnung des Kanals 15 vorgesehen und stehen miteinander durch einen Kanal 19 in Verbindung, in den ein beispielsweise elektrischer Heizkörper 20 luftdicht eingesetzt ist.

Der oberste Kanal 17 führt in einen Raum 21, in dem das Gas mittels waagerechter Wände um die Glocke'4 herum labyrinthförmig aufwärts nach einem Auslaß am oberen Ende des Ofens geleitet wird, von dem aus eine Leitung 22 außerhalb des Ofens an das obere Ende eines Kühlers 23 führt, der unten mit einem Flüssigkeitsabschluß 24 und mit einer Leitung 25 zu der Pumpe 12 versehen ist.

Dadurch, daß das Gas somit nur auf kurzen Strecken und über die volle Breite des Schachtes durch die Beschickung hindurchgetrieben wird, gelingt es' mit nicht allzu großer Pumpenleistung, den erforderlichen Kreislauf des Gases aufrechtzuerhalten. An den Durchtrittsstellen durch den Schacht in der unteren- Zone kommt das Gas mit Glührückstand in Berührung, der durch Gas erhitzt worden ist, welches den Heizkörper 20 passiert hat, d. h. es erfolgt in dieser Zone unter Vorwärmung des Gases eine Abkühlung des Glührückstandes. An den Durchtrittsstellen in der oberen Zone tritt eine allmähliche Erwärmung der Beschickung und ein daraus folgendes Abtreiben des locker gebundenen Schwefelatoms des Kieses durch das warme Gas ein, das aus dem Kanal 19 bei einer etwas oberhalb der erwünschten Höchsttemperatur der Beschickung liegenden Temperatur eintritt und das dadurch bei gleichzeitiger Mitnahme des gebildeten Schwefelgases einer allmählichen Abkühlung unterworfen wird. Beim Übergang in den Raum 21 kann die Temperatur der Gasmischung auf einen. Wert herabgemindert sein, welcher die Anwendung metallischer Schacht- und Leitwände gestattet.

Wegen der Konsistenz der Beschickung wird der Strömungswiderstand in der Längsrichtung des Schachtes so hoch, daß in dem Schacht praktisch keine Gasströmung von einer Durchtrittsstelle zur anderen stattfinden wird. Indessen sind die Strecke zwischen der obersten Durchtrittsstelle der unteren Zone und der untersten Durchtrittsstelle der oberen Zone, d. h. die heißeste Strecke des Schachtes, sowie die Strecke zwischen der untersten Durchtrittsstelle dieser Zone und dem Austrittsspalt 8 twas länger gemacht als die übrigen Strecken, um einen unmittelbaren Durchtritt verhältnismäßig kalten Gases zur Heizzone der Beschickung und

ein Entweichen von Gas durch die Schachtaustrittsöffnung' besonders wirksam zu verhindern.

Im Kühler 23 wird der mitgeführte Schwefeldampf in flüssigen Schwefel kondensiert, der durch das Flüssigkeitsschloß 24 ausströmt, während das SO₂-GaS durch die Leitung 25 an die Pumpe 12 zurückströmt, so daß ein stetiger Kreislauf von SO₂ aufrechterhalten wird.

Obwohl die Erfindung besonders für die Behandlung von Schwefelkies mit umlaufendem S O₂ beschrieben ist, kann diese Behandlung selbstverständlich mit einem beliebigen Gas, beispielsweise Stickstoff, vorgenommen werden, das bei den verwendeten Temperaturen nicht mit Schwefeldampf oder Glührückstand reagiert.

Claims

Patentansprüche:

i. Verfahren zur teilweisen Gewinnung des Schwefelgehaltes von Schwefelkies durch Austreiben des locker gebundenen Schwefelatoms vom Kies durch Wärmebehandlung in. einem stehenden Ofen mittels eines Stromes von erhitztem Trägergas, beispielsweise SO₂, im Gegenstrom zur Beschickungsrichtung des Ofens, wobei nach Auskondensieren des mitgeführten Schwefels das Trägergas in den Kreislauf zurückgeführt und durch heißen Kiesrückstand im unteren Ofenteil vorerhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß diese Vorwärmung durch Querstreichenlassen zum sich nach abwärts bewegenden heißen Beschickungsgut des Ofens erfolgt, woran sich eine Aufheizung des Trägergases auf Reaktionstemperatur annähernd in der Ofenmitte anschließt und das so erhitzte, in den oberen Ofenteil gelangte Trägergas das Beschickungsgut neuerlich quer zur Beschickungsrichtung durchströmt, dieses erhitzt und die Reaktion veranlaßt, worauf das mit Schwefeldampf beladene Trägergas in den Kopf des Ofens gelangt, in welchem es indirekt das Beschickungsgut vorwärmt, und von dort in den Kreislauf zurückgelangt.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem Schachtofen mit Einrichtungen zum Absenken der Beschickung und zur gezwungenen, geschlossenen Kreislaufführung eines Trägergases über eine Heiz- und Kühlvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung für das Trägergas etwa in der Höhe der Ofenmitte in einem Trägergaskanal (19), der neben dem schmal ausgebildeten Ofenschacht verläuft, angeordnet ist, wobei die Zuleitungen zu diesem Trägergaskanal zwischen, zwei Ofenzonen (13, 14 bzw. 15, 16, 17) angeordnet sind, die derart mit einander zugeordneten, etwa zwischen Roststäben (18) bestehenden und im Wesen waagerechten Zu- und Austrittsöffnungen von Ga'skanälen versehen sind, daß das Trägergas gezwungen ist, das Beschickungsgut quer zu durchstreichen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofenkopf als eine metallische Kapsel mit Luftabschlußklappe und mit Heizzügen an ihrer Außenseite ausgebildet ist, die sich an die Reaktionszone des oberen Ofenteiles im Strömungsweg des Trägergases anschließen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände zwischen den Durchtrittsöffnungen zwischen den Roststäben (18) der zum Ofenschacht parallelen Kanäle (13, 14 bzw. 15 bis 17) behufs Querstreichens des Trägergases im Schacht bzw. zwischen den einander nächstliegendem Durchtrittsstellen der unteren und oberen Ofenzonen so groß gehalten sind, daß die Beschickung einen unmittelbaren Gasdurchtritt in Längsrichtung des Schachtes im wesentlichen sperrt.

Angezogene Druckschriften:

Kies er, Handbuch der chemisch-technischen Apparate, 1939, S. 1332;

USA.-Patentschrift Nr. 1 941 592.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen