DEP0056012DA - Topfofen zum Kalkbrennen und zur Gewinnung reiner Kohlensäure. - Google Patents

Description

Beim Brennen von Kalk zwecks Gewinnung reiner Kohlensäure muss die Verunreinigung derselben durch Verbrennungsprodukte vermieden werden. Die Gewinnung reiner Kohlensäure ist daher in den heute bekannten Kalkbrennöfen nicht möglich. Um die Zumischung von Abgasen zu verhindern, muss der Kalkstein in einer von außen beheizbaren Retorte oder in einem entsprechend ausgebildeten Topf gebrannt werden, welcher aus einem gasdichten Baustoff bestehen muss, wofür praktisch nur ein hitzebeständiger Stahl in Frage kommt. Schon deshalb und aus den später erläuterten Gründen ist die Höhe der Brenntemperatur beschränkt und muss genau einstellbar sein. Diese Bedingung wird am besten erfüllt bei der elektronischen Widerstandsbeheizung oder auch bei der Beheizung durch gasbeheizte Strahlkörper.

Eine Schwierigkeit tritt bei diesem Verfahren dadurch auf, dass der gebrannte Kalk eine poröse Struktur annimmt, welche seine Wärmeleitfähigkeit herabsetzt. Es bildet sich daher am Topfumfang eine wärmeisolierende Schicht, welche die Wärmeleitung nach dem Inneren des Topfes vermindert und schließlich ganz aufhebt, sodass es auf diese Weise nur möglich ist, eine verhältnismäßig dünne Randschicht gar zu brennen. Durch Erhöhung der Heizkörpertemperatur kann man zwar das Wärmegefälle und damit die in das Topfinnere geleitete Wärmemenge vergrößern, jedoch ist hier durch die Rücksicht auf die Haltbarkeit und Festigkeit des für Heizleiter und Topf verwendeten Materials eine obere Grenze gezogen. Ferner nehmen die unerwünschten chemischen Reaktionen zwischen Kohlensäure, Topfmaterial und Kalk, die sich primär in einer Spaltung der Kohlensäure auswirken, mit steigender Temperatur zu. Angestellte Versuche haben ergeben, dass man aus den angeführten Gründen die Brenntemperatur nicht über 1000°C steigern sollte. Bei dieser Temperatur ist jedoch auch bei groben Körnung noch keine restlose Ausgarung zu erreichen.

Das Problem besteht also darin, einen Ofen bezw. ein Brennverfahren zu entwickeln, womit man auch bei der niedrigen Brenntemperatur vom 1000°C einen schnellen und restlosen Garbrand auch bei grober Körnung erzielen kann, welcher aus wirtschaftlichen und technischen Gründen allein infrage kommt, da sie billiger ist und weniger zum Zusammenbacken und nur zur Bildung einer wärmeisolierenden Schicht neigt wie ein feines Korn.

Der Erfindungsgedanke besteht zunächst darin, das Verhältnis der wärmeaufnehmenden Oberfläche zum Inhalt durch ringförmige Ausbildung des Brenngefäßes zu vergrößern, wobei durch Anordnung einer Innenheizung auch die innere Mantelfläche als Heizfläche benutzt wird. Eine weitere Vergrößerung der Heizfläche wird durch Anordnung von ausgeschweißten bezw. angegossenen Heizrippen erzielt, welche am inneren und äußeren Mantel angebracht werden und in das Innere der Beschickung hineinragen. Dadurch entstehen kleine, kassettenförmige Räume, welche den Nachteil haben, dass sie das Entleeren und die Säuberung des Gefäßes von anhaftenden Kalkteilen erschweren. Auch dieser Nachteil wird erfindungdgemäß dadurch beseitigt, dass der Innenmantel nicht fest mit dem Außenmantel verbunden ist, sondern herausgezogen werden kann. Die Entleerung geht in der Weise vor sich, dass der ganze Topf nach Beendigung des Brandes aus dem Ofen herausgezogen und außerhalb desselben auf einem Gestell abgesetzt wird. Mittels einer geeigneten Hubvorrichtung wird dann der Deckel abgesetzt und der innere Mantel teilweise oder ganz aus dem Topf herausgezogen. Der gebrannte Kalk fällt dann durch die mittlere Öffnung von selbst heraus.

Theoretische Überlegungen und praktische Versuche haben ergeben, dass die Kohlensäureaustreibung im Vakuum bei niedrigeren Temperaturen wesentlich schneller erfolgt als bei atmosphärischem Druck. Die Abführung der Kohlensäure wird daher zweckmäßig durch Absaugung mittels einer Vakuumpumpe vorgenommen, wobei sich je nach der eingestellten Pumpenleistung der gewünschte Unterdruck ergibt. Hierbei wird der ganze, luftdicht aufgeführte Innenraum des Ofens unter Vakuum gesetzt. Wenn man nur den Topf als Vakuumgefäß benutzten wollte, so müsste dieser mit Rücksicht auf die außerordentlich geringe Warmfestigkeit des Stahles bei hoher Temperatur mit einer unwirtschaftlich starken Wandstärke ausgeführt werden, auch wäre die einfache Entleerung und Reinigung mit Hilfe des herausziehbaren Innenmantels nicht durchführbar.

Figur 1 der Patentzeichnung zeigt die Ausführung des erfindungsgemäß ausgeführten Ofens. mit eigesetztem Topf. Die Abdichtung des Topfes gegen den Ofen und des Topfdeckels gegen den Topf erfolgt in bekannter Weise durch wassergekühlte Gummidichtungen a. Der Außenmantel ist mit b , der herausziehbare Innenman- tel mit c bezeichnet. Die Anordnung der Rippen b ist aus Figur 2 ersichtlich. Angenommen ist ein durch elektrisch Heizwiderstände e beheizter Ofen. Aus Figur 3 ist ersichtlich, in welcher Weise der Topf entleert wird.

Claims (4)

1. Topfofen zum Kalkbrennen, gekennzeichnet dadurch, dass der Brenntopf zwecks Vergrößerung der Heizfläche ringförmig ausgebildet und von außen und innen beheizbar ist.

2. Topfofen nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Heizfläche des Topfes durch an den Mänteln ( c , d ) angebrachte und in den Ringquerschnitt hineinragenden Rippen ( d) vergrößert ist.

3.Topfofen nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, dass die Entleerung des Topfes durch Hochziehen des lose eingesetzten inneren Mantels ( c ) erfolgt.

4. Topfofen nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, dass der ganze Innenraum des Ofens luftdicht ausgeführt und unter Vakuum setzbar ausgebildet ist.