DE974392C

DE974392C - Vorrichtung fuer die Nachoxydation bei der Wirbelschichtroestung von zerkleinertem Schwefelkies

Info

Publication number: DE974392C
Application number: DEB1225A
Authority: DE
Inventors: Willi Dr Danz; Adolf Dr Johannsen; Wilhelm Dr Pfannmueller; Herbert Dr Wolf
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1949-12-24
Filing date: 1949-12-24
Publication date: 1960-12-22

Description

Vorrichtung für die Nachoxydation bei der Wirbelschichtröstung von zerkleinertem Schwefelkies Nach früheren Vorschlägen der Erfinder lassen sich schwefeldioxydhaltige Gase in wirtschaftlicherer Weise, als es in den seit langem üblichen mechanischen Röstöfen oder nach dem sogenannten Staubröstverfahren möglich ist, derart herstellen, daß man zerkleinerten Schwefelkies in einer mittels des zum Rösten erforderlichen sauerstoffhaltigen Gases und des entstehenden Röstgases in auf und ab wirbelnde Bewegung versetzten Schicht des Röstgutes abröstet. Dabei ergab sich, daß man den Schwefelkies mit einer überwiegenden Korngröße von o,i bis io mm, vorzugsweise von o,5 bis a mm, in die Schicht einführen kann, daß man also auf einen so fein zerteilten Zustand, wie er bei anderweitig bekanntgewordenen Vorschlägen zur Abröstung im Schwebezustand angewandt wurde, nicht angewiesen ist. Dabei können, wenn der in die Wirbelschicht einzuführende Schwefelkies einen erheblichen Gehalt .an Teilchen von unter o,i mm aufweist oder wenn mit Wirbelschichten von geringer Höhe gearbeitet wird, mit den aus der Wirbelschicht entweichenden Gasen erhebliche Anteile an noch nicht oder noch nicht vollständig abgeröstetem Gut aus der Schicht mitgeführt werden, die einer Nachoxydation unterworfen werden müssen. Diese Nachoxydation erfolgt unmittelbar nach dem Austreten der Gase aus der Wirbelschicht, zu welchem Zweck über der Schicht ein mit feuerfestem Material ausgekleideter Raum von ziemlich weit bemessenem Querschnitt angeordnet ist, den die Gase mit so geringer Geschwindigkeit durchströmen, daß der in ihnen enthaltene, noch nicht geröstete Staub und die bei der Herstellung sauerstoffarmer Röstgase aus der Schicht unter Umständen entweichenden Schwefeldämpfe unter zusätzlicher Bildung von Schwefeldioxyd verbrannt werden.
Bekanntlich ist bereits vorgeschlagen worden, bei der Verbrennung des sublimierten bzw. sublimierenden Schwefels. in Schwefelöfen, Kiesöfen u. dgl. den Gasen nach dem Verlassen des Ofens bzw. nach ihrem Austritt aus dem Verbrennungsraum überschüssige, zweckmäßigerweise erhitzte Luft zuzuführen, um auf diese Weise den Schwefelanteil zu verbrennen, den man im Hinblick auf die Vermeidung eines zu hohen Temperaturanstiegs im Verbrennungsraum unverbrannt sublimieren ließ.
Es ist auch bereits beschrieben worden, bei der Herstellung aktiver Kohle in einer Wirbelschicht in den Ofen am oberen Ende der Schicht oder dicht darunter Luft einzublasen, durch die der mit den heißen Gasen aus der Schicht mitgerissene Kohlenstaub verbrannt wird. Bekannt ist auch, bei der Herstellung von brennbaren Gasen in einem Wirbelschichtgenerator in das brennstoffstaubhaltige heiße Warmblasegas nach Verlassen der Brennstoffschicht Luft, zweckmäßig in hocherhitztem Zustand, in solcher Menge einzublasen, daß der im Warmblasegas mitgeführte feste Brennstoff bis auf einen geringen Rest vergast wird, und diese Nachvergasung in einem gegenüber dem Wirbelschichtraum erweiterten Raum aus feuerfesten Steinen vorzunehmen, um so dem Gemisch von Brennstoff und Vergasungsmittel eine längere Verweilzeit zur völligen oder weitgehenden Vergasung des Brennstoffs zu ermöglichen.
Es ist auch bekannt; beim Schweberösten von Gyrit die entstehenden, noch Schwefel enthaltenden Röstgase über eine Prallplatte in einen Nachoxydationsraum und von diesem unmittelbar durch einen Dampferzeuger zu leiten, um sie auf unter 400° C abzukühlen.
Erfindungsgemäß erfolgt die Nachoxydation der bei der Wirbelschichtröstung von zerkleinertem Schwefelkies mit den heißen Gasen aus der Wirbelschicht mitgeführten Bestandteile des noch nicht vollständig umgesetzten Röstgutes in dem über der Wirbelschicht angeordneten Nachverbrennungsraum mit oberhalb der Wirbelschicht angeordneten Gaszuführungsleitungen, der mit Einbauten aus feuerfestem Material versehen ist, die die lebendige Kraft der in den heißen Gasen enthaltenen festen Teilchen großenteils vernichten und eine Wirbelbewegung im Gasstrom hervorrufen, wobei diese Einbauten so hoch über der Wirbelschicht angeordnet sind, daß sie von dieser nicht berührt werden. Außerdem ist ein Dampferzeuger im Wege der Röstgase nach dem Austritt aus dem Nachoxyda.-tionsraum und in der Ableitung des Abbrandes aus der Wirbelschicht angeordnet. Als Einbauten sind beispielsweise zwei oder mehrere mit Durchtrittsöffnungen für die Gase versehene parallele Prallwände geeignet, wobei die Durchtrittsöffnungen der einzelnen Prallwände zweckmäßig gegeneinander versetzt sind und sich konisch in Richtung der Gasströmung erweitern, um einer Ablagerung von Staub vorzubeugen. Um die Nachverbrennung möglichst vollständig zu gestalten, leitet man zusätzliche sauerstoffhaltige Gase, z. B. auch im Kreislauf zurückgeführte gekühlte Röstgase, denen erforderlichenfalls Sauerstoff oder Luft zugegeben wird, in den Verbrennungsraum ein.
Eine zweckmäßige Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist beispielsweise in der Zeichnung dargestellt. Die Wirbelschicht i ist in einem zylinderringförmigen Raum untergebracht, der von zwei konzentrischen Ringwänden aus feuerfestem Material 2 und 2 a begrenzt ist. Das sauerstoffhaltige Gas tritt in die Schicht durch den Rost 3 ein, auf dem ein grobstückiger Träger 4 für das Röstgut aufgeschichtet ist. Die Einführung des Gases erfolgt durch den Stutzen 5 in den Kanal 6. Mittels der Schnecke 7 wird das Röstgut in die Wirbelschicht eingeführt. Aus einer Ringleitung 8 tritt das für die Nachverbrennung erforderliche sauerstoffhaltige Gas vorzugsweise kalt durch Eintrittsstutzen 9, die über den Umfang der -äußeren Ringwand gleichmäßig verteilt sind. und deren Form so gewählt ist, daß man das sauerstoffhaltige Gas an eine beliebige Stelle des Nachverbrennungsraumes io richten kann, in diesen Raum ein. Das Gas trifft bei seinem Eintritt auf die Oberfläche der Wirbelschicht und durchströmt zusammen mit den Röstgasen die mit Durchlässen versehenen Prallwände ii. Die Gase verlassen den Raum io durch Öffnungen 12 in der Ringwand 2a, durchströmen den zentralen Schacht 13, der unten in den Ringkanal 14 einmündet, und verlassen die Vorrichtung durch den Stutzen 15. Flugstaub wird aus dem Ringkanal 14 mittels des Stutzens 16 entnommen. Das abgeröstete Gut tritt aus der Wirbelschicht über das überlaufrohr 17 in den Schacht 18 ein und wird aus diesem mittels der Schnecke i9, die mit regelbarem Getriebe 2o und Antriebsmotor 21 versehen ist, durch den Stutzen 22 entnommen. Der gasführende Schacht 13 und der das abgeröstete Gut aufnehmende Schacht 18 sind von Dampferzeugungsrohren 23 eines Umlaufkessels durchzogen, welche die fühlbare Wärme der Gase und des abgerösteten Gutes aufnehmen. Das Speisewasser wird über das Zuleitungsrohr 24 und das Wasserumlaufrohr 25 der Verteilungstrommel 26 zugeführt.
Der erzeugte gespannte Dampf tritt aus der Sammeltrommel 27 durch die Leitung 28 aus.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung für die Nachoxydation der bei der Wirbelschichtröstung von zerkleinertem Schwefelkies mit den heißen Gasen aus der Wirbelschicht mitgeführten Bestandteile des noch nicht vollständig umgesetzten Röstgutes und Kühlen der Gase, dadurch gekennzeichnet, daß in dem über der Wirbelschicht angeordneten Nachverbrennungsraum mit oberhalb der Wirbelschicht angeordneten Gaszuführungsleitungen Einbauten aus feuerfestem Material vorgesehen sind, die die lebendige Kraft der in den heißen Gasen enthaltenen festen Teilchen großenteils vernichten und eine Wirbelbewegung im Gasstrom hervorrufen, wobei die Einbauten so hoch über der Wirbelschicht angeordnet sind, daß sie von dieser nicht berührt werden, und ein Dampferzeuger im Weg der Röstgase nach dem Austritt aus dem Nachverbrennungsraum und in der Ableitung des Abbrandes aus der Wirbelschicht angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachverbrennungsraum über der Wirbelschicht als Zylinderring um einen zentral angeordneten Dampferzeuger gestaltet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 249 330, 257 316, 263 941, 419 3o8, 437 97o, 443 445, 469 277, 496 343, 5o3 975, 535 535, 541 686, 6o5 o26, 624 647, 624 72o, 645 977; belgische Patentschrift Nr. 484 209; britische Patentschriften Nr. 554 227, 645 977; USA.-Patentschriften Nr. 1 447 645, 1 8I2 397, 1845 o58, 1941592, 2 019 245, 2 Io8 592, 2 3831636, 2443854, 244499o, 2445327, 2477454 Ullmann, Enzyklopädie der technischen Chemie, 2. Auflage, 1931, Bd. X, S. 376, Bd. 9, S. 243; W a e s e r , Handbuch der Schwefelsäurefabrikation, 193o, Bd. I, S. 71o/14; H e n g 1 e i n , Grundriß der chemischen Technik, 4. u. 5. Auflage, 1949, S. 309; F a i r 1 i e, Sulfuric Acid Manufacture, S. 9q./95, Ioo, Io4, 115 bis 117, 119, 537; Engineering and Mining Journal, 1947, Nr. 12, S. 114; Chemical Engineering, 1947, S. 112 bis 115; Canadian Mining and Metallurgical Bulletin for April 1949, S. 178 bis 187; The Chemical Age, 1940, S. 155 bis 157; Paper Trade Journal, 1932, S. 31 ff. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsche Patente Nr. 971 232, 969 264.